Một chiếc thước thẳng dài 1 m, có 100 độ chia, được nhúng thẳng đứng vào một bể nước.

Câu hỏi số 766656:

Vận dụng

Một chiếc thước thẳng dài 1 m, có 100 độ chia, được nhúng thẳng đứng vào một bể nước. Đầu mang vạch số 100 ở trong nước, đầu mang vạch số 0 ở ngoài không khí. Một người nhìn vào thước theo phương gần như vuông góc với mặt nước. Người đó đồng thời thấy hai ảnh của thước: ảnh của phần thước ở ngoài không khí và ảnh của phần thước nhúng trong nước.

a) Hãy giải thích hiện tượng mà người đó quan sát được.

b) Người quan sát thấy ảnh của vạch 100 trùng với ảnh của vạch 9. Tính chiều dài của phần thước ngập trong nước.

c) Ấn sâu thước cho vạch 100 chạm đáy bể thì thấy ảnh của vạch 100 nằm phía dưới, cách ảnh của vạch số 0 là 19 độ chia. Xác định độ sâu của bể nước. Cho chiết suất của nước là \(\dfrac{4}{3}\).

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:766656

Phương pháp giải

Công thức lưỡng chất phẳng: \(\dfrac{{S'H}}{{SH}} = \dfrac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)

Giải chi tiết

a) Giải thích hiện tượng:

Tia sáng từ mỗi vạch của phần thước trong không khí phản xạ ở mặt nước. Nếu tia phản xạ lọt vào mắt, người quan sát thấy ảnh đảo ngược của vạch này.

Tia sáng từ mỗi vạch của phần thước khúc xạ tại mặt thoáng. Nếu tia khúc xạ lọt vào mắt, người quan sát thấy ảnh của vạch này (ảnh được nâng lên).

Hai ảnh của hai vạch trùng nhau có nghĩa là tia phản xạ và tia khúc xạ nói trên trùng nhau và cùng lọt vào mắt người quan sát.

C’ là ảnh của C (vạch 100) do khúc xạ nên:

\(HC' = \dfrac{{HC}}{n} = \dfrac{x}{n}\)

B’ là ảnh của B (vạch 9) do phản xạ nên:

\(HB' = HB = CB - x\)

Do B’ trùng C’ nên:

\(CB - x = \dfrac{x}{n}\)

Mặt khác: \(CB = 100 - 9 = 91\) (vạch chia)

Do đó: \(91 - x = \dfrac{{3x}}{4} \Rightarrow x = 52\,\,\left( {cm} \right)\)

Vậy phần thước ngập trong nước có chiều dài 52 cm.

Tương tự như trên, C’ là ảnh của C do khúc xạ:

\(HC' = \dfrac{{HC}}{n} = \dfrac{h}{n}\)

A’ là ảnh của A do phản xạ:

\(HA' = HA = AB - h\)

Theo đề bài ta có: \(HC' - HA' = 19\)

\( \Rightarrow \dfrac{h}{n} - \left( {100 - h} \right) = 19 \Rightarrow \dfrac{3}{4}h + h = 119 \Rightarrow h = 68\,\,\left( {cm} \right)\)

Vậy độ sâu của bể nước là 68 cm.

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link