Logo
Logo

"Миллиавтомобиль"

Разбалловка

Определите, на каких расстояниях от линзы возможно такое движение «автомобиля».

1 Использована формула тонкой линзы:
$$
\frac1{x+f} + \frac1{y+f} = \frac1 f
$$
1.00
2 Получено соотношение:
$$
xy = f^2
$$
1.00
3 Получено отношение скоростей изображения и источника:
$$
\frac v v_0 = \frac{dx}{dy}- \frac{f^2}{y^2}
$$
2.00
4 Определено ускорение автомобиля:
$$
a = \frac{dv}{dt} = 2 \frac{2v_0^2x^3}{f^4}
$$
1.50
5 Указано, что ускорение не превышает $a_{\max} = \mu g$ 1.00
6 Получено ограничение на $x$:
$$
|x| \le f \sqrt[3]{\frac{\mu g f}{2 v_0^2}}
$$
1.00
7 Получен ответ:

$$
\left\{\begin{array}{l}
l/f \in \left[1 - \sqrt[3]{\dfrac{\mu g f}{2 v_0^2}}, ~1 \right) \cup \left(1, ~1 + \sqrt[3]{\dfrac{\mu g f}{2 v_0^2}} \right], & v_0 > v_{cr} = \sqrt{\dfrac{\mu g f}2}\\

l/f \in \left[0, ~1 \right) \cup \left(1, ~1 + \sqrt[3]{\dfrac{\mu g f}{2 v_0^2}}\right], & v_0 \le v_{cr}
\end{array}\right.
$$
2.50
8 Не рассмотрены два случая $(v > v_{cr} и ~v \le v_{cr})$ -1.00