Logo
Logo

Русалочка

Разбалловка

1  ?? На каком расстоянии $D_Р$ от себя (тоже по горизонтали) лунную дорожку будет видеть Русалочка?

1 Составлены уравнения для хода лучей, отражённых от начала и от конца "дорожки", которую видит Принц:
$$\tan(\alpha + 2\varphi) = \frac{H}{D_П}\\
\tan(\alpha - 2\varphi) = \frac{H}{D_П + L_П}$$
2 × 0.80
2 Определена высота Луны над горизонтом и максимальный угол наклона поверхности воды:
$$\alpha=\frac{1}{2}\left(\operatorname{arctg}\frac{H}{D_П}+\operatorname{arctg}\frac{H}{D_П+L_П}\right)\approx 0{,}189
\\
\varphi=\frac{1}{4}\left(\operatorname{arctg}\frac{H}{D_П}-\operatorname{arctg}\frac{H}{D_П+L_П}\right)\approx 0{,}078$$
2 × 1.00
3 Составлены уравнения для хода лучей, отражённых от начала и от конца "дорожки", которую видит Русалочка:
$$\tan\beta_1 = \frac{H}{D_Р}\\
\tan\beta_2 = \frac{H}{L_Р + D_Р}$$
2 × 0.80
4 Записан закон Снелла для крайних лучей "дорожки", которые видит русалка:
$$n\cos(\beta_1 - \varphi) = \cos(\alpha - \varphi)\\
n\cos(\beta_2 + \varphi) = \cos(\alpha + \varphi)$$
2 × 0.80
5 Выражение для угла $\beta_1$ (выражение или численное значение) :
$$\beta_1 = \arccos\left(\frac{\cos(\alpha - \varphi)}{n}\right) + \varphi \approx 0{,}821$$
0.60
6 Определено значение $D_П$:
$$D_П = H \cot\beta_1 \approx 1{,}67~м$$
1.00
2  ?? Какой длины $L_Р$ будет эта дорожка?

1 Выражение для угла $\beta_2$ (выражение или численное значение) :
$$\beta_2 = \arccos\left(\frac{\cos(\alpha + \varphi)}{n}\right) - \varphi \approx 0{,}697$$
0.60
2 Определено значение $L_П$:
$$L_Р = H \cot\beta_2 - D_Р \approx 0{,}48~м$$
1.00