Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.12 Формула тонкой линзы (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2025)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#14719

Математический маятник раскачивается с некоторой амплитудой A  в плоскости рисунка. Равновесное положение нити маятника находится на расстоянии     √-
L =  5  см от переднего фокуса тонкой положительной линзы. Расстояние между изображениями маятника, лежащими на главной оптической оси линзы, равно Δ =2  см, а оптическая сила линзы D = 50  дптр. Найти амплитуду колебаний.

PIC

Источники: Основная волна 2020

Показать ответ и решение

Фокусное расстояние связано с оптической силой линзы:

    1
D = F.

Запишем формулу тонкой линзы для ближайшей точки к линзе колебаний маятника и самой дальней точки.

D =  ---1----+ -1
     F + L − A f1

     ---1----- -1
D =  F + L +A + f2

где f1  и f2  – расстояние от линзы до изображений.
а по условию задачи f1 − f2 =Δ  . Из первых двух уравнений выразим f1  и f2  и подставим в третье

1-= D − ----1----⇒ f1 = ---F +-L-− A---
f1      F + L− A        D(F +L − A)− 1

    ---F-+L-+-A----
f2 = D(F + L+ A)− 1

       F + L − A       F + L+ A      (D(F + L+ A)− 1)(F + L − A ) (D(F +L − A)− 1)(F + L+ A)
Δ = D(F-+L-−-A)−-1 − D-(F +-L-+A-)−-1 =----D(F-+L-−-A)−-1------− -----D-(F +-L-+A-)−-1-----

    ---------------2A--------------   ----2AF-2----  -2AF2--
Δ = (D (F + L+ A)− 1)(D (F + L − A)− 1) = (L− A)(L+ A) = L2− A2

Составляем квадратное уравнение

ΔA2 + 2AF 2− ΔL2 =0

Находим дискриминант

D = 4F4+ 4Δ2L2

отрицательные корни нам не подходят, следовательно, корень данного уравнения

    − 2F2+ 2√F-4+-Δ2L2   −22 см2+ ∘24-см4+-22 см2⋅52-см2
A = --------2Δ--------=  ------------2-см-------------= 1 см
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: формулы тонкой линзы для крайних положений грузика и связи оптической силы линзы с ее фокусным расстоянием);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения

физических величин (за исключением обозначений констант,

указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии

задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при

написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и

расчёты, приводящие к правильному числовому ответу

(допускается решение «по частям» с промежуточными

вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения

искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

физические законы, закономерности, и проведены необходимые

преобразования, но имеется один или несколько из следующих

недостатков

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая

для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения),

но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися

формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!