Question

如右圖所示，折射率為n＝的液面上有一點(diǎn)光源S，發(fā)出一條光線，垂直地射到水平放置于液體中且距液面高度為h的平面鏡M的O點(diǎn)上，當(dāng)平面鏡繞垂直于紙面的軸O以角速度ω逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，液面上的觀察者跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)液面上有一光斑掠過，且光斑到P點(diǎn)后立即消失，求：

(1)光斑在AP過程中的平均速度。
(2)光斑在P點(diǎn)即將消失時(shí)的瞬時(shí)速度。

Answer 1

，4ωh解析:

＝＝，sinθ＝，θ＝45°
(1)因?yàn)棣龋?5°，PA＝OA＝h，t＝＝ ，＝＝
(2)光斑轉(zhuǎn)到P位置的速度是由光線的伸長(zhǎng)速度和光線的繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度合成的，
光斑在P位置的線速度為2ωh，
所以光斑沿液面向左的速度?v＝v_線/cos45°＝2ωh/cos45°＝4ωh