Какие будут размеры тени и полутени, если горизонтальный светильник длиной 2м, закрепленный на 5-метровом столбе, освещает вертикальный квадратный щит со стороной 3м, который находится на поверхности земли на расстоянии 4м от столба и светильник параллелен плоскости щита? Ответ: 6м*4,5м; 6м*10,5м.
Ответ:
По условию, светильник параллелен плоскости щита, что значит, что его тень также будет параллельна щиту.
Пусть А — вершина щита, С — вершина светильника, АС = 2м — длина светильника.
Обозначим В — вершину щита, которая находится на поверхности земли на расстоянии 4м от столба, АС = х — расстояние от А до основания тени на поверхности земли.
Расстояние от В до основания тени на поверхности земли будет равно АС + 3м (сторона щита) = х + 3м.
По свойству подобных треугольников, отношение длины стороны щита к расстоянию от вершины светильника до основания тени на поверхности земли будет равно отношению длины стороны тени к расстоянию от вершины светильника до основания тени на поверхности земли:
(3м)/(х + 3м) = (2м)/(х)
Умножим обе части уравнения на (х + 3м):
(3м)*(х + 3м) = (2м)*(х)
3х + 9м = 2х
3х — 2х = -9м
х = -9м
Поскольку расстояние не может быть отрицательным, полученное значение недопустимо, поэтому нет тени на поверхности земли.
Однако, тень будет брошена на щит.
Зная расстояние от столба до щита (4м) и длину светильника (2м), мы можем найти горизонтальный размер тени.
Расстояние от конца тени на щите до столба будет равно 2м + 4м = 6м.
Следовательно, горизонтальный размер тени составляет 6м.
Теперь найдем вертикальную составляющую тени. По условию, светильник закреплен на 5-метровом столбе, поэтому тень будет образовываться на высоте столба.
Таким образом, вертикальная составляющая тени будет равна высоте столба, то есть 5м.
Следовательно, размеры тени составляют 6м по горизонтали и 5м по вертикали.
Что касается полутени, она будет иметь такие же размеры, как и тень, так как светильник расположен параллельно плоскости щита и полутень образуется от отражения света от поверхности земли. Таким образом, размеры полутени также составляют 6м по горизонтали и 5м по вертикали.