题目内容
如图5-11所示,S 为一点光源,M为一平面镜,光屏与平面镜平行放置.SO是垂直照射在M上的光线,已知SO=L,若M以角速度ω绕O点逆时针匀速转动,则转过30°角时,光点 S′在屏上移动的瞬时速度v为多大?
解析:
由几何光学知识可知:当平面镜绕O逆时针转过30°时,则:∠SOS′=60°,
OS′=L/cos60°.
选取光点S′为连结点,因为光点 S′在屏上,该点运动方向不变,故该点实际速度(合速度)就是在光屏上移动速度v;光点S′又在反射光线OS′上,它参与沿光线OS′的运动.速度v1和绕O点转动,线速度v2;因此将这个合速度沿光线OS′及垂直于光线 OS′的两个方向分解,由速度矢量分解图5′—1可得:
v1=vsin60°,v2=vcos60°
又由圆周运动知识可得:当线OS′绕O转动角速度为2ω.
则:v2=2ωL/cos60°
vcos60°=2ωL/cos60°,v=8ωL.
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