Logo
Logo

Чунга-Чанга

1  ?? На каком этаже живёт Чебурашка?

Чебурашка и Гена видят, как Солнце перемещается с востока на запад с угловой скоростью
$$
\omega =\frac{360^\circ}{24~ч}=15^\circ/ч.
$$
Как следует из рисунка ниже, Солнце видно из окон крокодила Гены от полудня, когда Солнце в зените, до времени, когда оно скроется за корпусом Чебурашки. При этом оно сместится на угол
$$
\alpha=\omega T_{1}=30^\circ.
$$

По аналогии найдём, что за время, пока Солнце светило в окно Чебурашки, оно сместилось на угол
$$
\beta=\omega T_{2}=60^\circ.
$$
Пусть высота одного этажа равна $h$, номер этажа на котором живёт Чебурашка $n$, а расстояние между корпусами вдоль экватора, соответственно, $L$. Тогда, исходя из рисунка выше, мы можем записать два уравнения:
$$
\frac{L}{(100-10)h}=\operatorname{tg} 30^\circ=\frac{1}{\sqrt{3}},
\\
\frac{L}{(100-n)h}=\operatorname{tg}60^\circ=\sqrt{3}.
$$
Из них находим номер этажа, на котором жил Чебурашка:
$$
n=100-90\frac{\operatorname{tg}30^\circ}{\operatorname{tg}60^\circ}=70.
$$

Ответ: $$
n=100-90 \frac{\operatorname{tg} 30^{\circ}}{\operatorname{tg} 60^{\circ}}=70.
$$
2  ?? Что показывали часы Чебурашки, когда окна в корпусе Гены ему впервые показались золотыми?

Заметим, что в полдень (в $12$ часов) Солнце находится строго в зените. Через некоторое время $t_{1}$ окна в корпусе Гены стали казаться Чебурашке золотыми. Это произошло тогда, когда прямые солнечные лучи, отраженные от окон верхнего этажа корпуса Гены, попали в окно Чебурашки (см. рисунок ниже).

За время $t_{1}$ Солнце опустилось на угол $\varphi_{1}$ такой что
$$
\operatorname{tg}\varphi_{1}=\frac{L}{30h}=\sqrt{3}, \text { откуда } \varphi_{1}=60^\circ.
$$
Значит, $t_{1}=\varphi_{1}/\omega=4~ч$, и часы Чебурашки показывали $16$ часов в момент, когда окна корпуса Гены стали казаться золотыми.

Ответ: Часы Чебурашки показывали $16$ часов в момент, когда окна корпуса Гены стали казаться золотыми.
3  ?? В течение какого времени окна в корпусе Гены казались Чебурашке золотыми?

Пусть через время $t_{2}$ после полудня окна перестали казаться золотыми. В этот момент луч от Солнца, отражающийся от корпуса Гены и попадающий в окно Чебурашки, проходит через край корпуса Чебурашки. Найдём угол $\varphi_{2}$, который в этот момент будет составлять Солнце с вертикалью:
$$
\operatorname{tg}\varphi_{2}=\frac{L}{15h}=2\sqrt{3}, \text { откуда } \varphi_{2} \approx 73.9^\circ.
$$
Значит, $t_{2}=\varphi_{2}/\omega \approx 4.93~ч$. Окна в корпусе Гены казались Чебурашке золотыми в течение $56$ минут.

Ответ: Окна в корпусе Гены казались Чебурашке золотыми в течение $56$ минут.