Eroarea inginerului, rețeaua socială a educatorilor

Zhoga Anna, Shkarupa Elizabeth

În roman, Tolstoi a lui „hiperboloidul de inginer Garin“, descrie un dispozitiv fantastic care colectează o energie uriașă de lumină într-un fascicul foarte subțire, care poate reduce sau topi nimic. Eroul romanului găsește aplicarea invenției sale în domeniul militar, al industriei și al mineritului. Eroul romanului folosit în dispozitivul său o oglindă, a cărei suprafață are forma unui hiperboloid. Odată ce există o mulțime de întrebări: de ce Garin a ales o astfel de oglindă, cum că ea „funcționează“, ca nevoia de a merge razele de lumină pentru a reflecta de pe suprafața oglinzii a hiperboloidul au putut să se concentreze la un moment dat. Pentru răspunsurile pe care le-am întors la manualul de fizică, care a arătat că secțiunea "optica" a fost găsită.







Semnături în diapozitive:

Greseala inginerului Garin Elevii claselor a VIII-a "B" din clasa MOU "Liceul nr. 4" au fost interpretați de Shkarupa Elizabeth, Zhoga Anna

Principiul acțiunii hiperboloidului "- Este la fel de simplu ca de două ori. Este o coincidență pură că acest lucru nu a fost construit până acum. Secretul este în oglindă hiperbolică (A), seamănă cu forma reflectoarelor obișnuite în oglindă, și o bucată de shamonita (B), modelat sub forma unei sfere hiperbolică. oglinzi hiperbolic legea este după cum urmează: Aceasta este, razele de lumină care se încadrează pe suprafața oglinzii hiperbolic, toate converg la un moment dat, punctul central al hiperbolă. Acest lucru este cunoscut.

Principiul de funcționare al hiperboloid Acum, aici este ceea ce nu este cunoscut: am pus în centrul de hiperbola oglinzii hiperbolică (delimitată, ca să spunem așa, pe inversiunea) - rotația hiperboloid refractare prelucrate lustruiește perfect minerale shamonita (B), - depozite de ea în provincia Olonets inepuizabilă. Ceea ce se transforma razele: grinzi, care merg la punctul central al oglinzii (A), cad pe suprafața hiperboloid (B) și sunt reflectate de matematic paralel - cu alte cuvinte, un hiperboloid (B) se concentrează toate grinzile într-un singur fascicul, sau un „cordon radial ", De orice grosime. Rearanjarea hiperboloid micrometri (B), solicit creșteri sau micșorează grosimea „cordonului radial“. Pierderea energiei sale în timp ce trece prin aer este neglijabilă. În acest fel, îl pot aduce (practic) la grosimea acului. "

Nemnogo despre hiperboloid Denumirea dispozitivului, "hyperboloid", se formează din cuvântul "hiperbola", familiar de noi din lecțiile de matematică. Și dacă hiperbola este o curbă plat care este un grafic al funcției de proporționalitate inversă, atunci hiperboloidul este o figură volumetrică. Acum ar spune o hiperbola in 3 D. O astfel de cifra poate fi obtinuta prin rotirea hiperbolei in jurul axei ei de simetrie. Prin urmare, se mai numește și cifra de rotație Fig. 5. Hiperboloid de rotație.

Legea Reflecției Luminii După cum am mai spus, este în primul rând o oglindă. În consecință, principiul acțiunii hiperboloidului se bazează pe legea reflexiei luminii. Imaginați-vă că ați trimis o rază subțire de lumină pe suprafața reflectorizantă, de exemplu, un indicator laser a fost iluminat pe o oglindă sau pe o suprafață metalică lustruită. Raza va fi reflectată de pe o astfel de suprafață și se va răspândi într-o anumită direcție. Unghiul dintre perpendicular la suprafață (normal) și raza originală este numit unghiul de incidență, iar unghiul dintre raza normală și cea reflectată este unghiul de reflexie. Se spune: razele incidente și reflectate se află în același plan ca și cel normal față de suprafața reflectorizantă în punctul de incidență și acest lucru împarte în mod obișnuit unghiul dintre raze în două părți egale. (Normal este o linie dreaptă perpendiculară pe planul oglinzii.)







Planul fiecăruia dintre ele este tangent la suprafața oglinzii concave. Cu un număr mare de partiții, suprafața formată de oglinzile plane va fi foarte aproape de forma suprafeței oglinzii concave. Cu această abordare, putem presupune că fiecare fascicul selectat aleatoriu atinge o oglindă plană separată a cărei poziție este determinată de forma oglinzii concave și de distanța dintre rază și axa oglinzii. Cunoscând direcția razei incidente, pentru fiecare astfel de oglindă, puteți determina direcția razei reflectată printr-o construcție simplă, folosind o riglă și un proiector. Axa optică principală

Construcția de hiperbola poate descrie acum un algoritm pentru a construi calea razelor într-o oglindă concavă (în acest caz, hiperbolic). 1 Luați o coală mare de hârtie cu dimensiunile de 60 × 60 cm (poate fi lipită din 6 coli de hârtie A4). 2 Pe marginea de jos a foii se trage axa x. iar pe partea stângă - axa y. 3 amâne începutul fiecărei axe 10 de segmente de 5 cm în lungime. 4 Pentru a primi o ramură a unei hiperbolă, x va lua valori de la 0 la 1. De aceea aplica capetele segmentelor obținute valori de la 0 la 1 în trepte de 0,1 (0 0,1, 0,2, 0,3 ... 1). 5 Vom împărți foaia în pătrate cu semnele pe axe. Obținem o rețea de coordonate. 6 În sistemul de coordonate rezultat, construim un grafic al funcției invers proporționale (hyperbola). Pentru a face acest lucru, găsim coordonatele punctelor pe grafic și le scriem sub forma unui tabel. 7 Construim punctele obținute și le conectăm printr-o linie netedă. x 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,9 0,9 1 în 10 5 3,3 2,5 2 1,66 1,43 1,25 1, 11 1

Construirea hiperboliei 8 Construim axa de simetrie a hiperboliei. Pentru a face acest lucru, tragem o rază de la origine la un unghi de 45 ° față de axa x. Această axă coincide cu axa optică principală a oglinzii parabolice. 9 Axa împarte hiperbola în două părți identice. Pe una dintre părți vom selecta mai multe secțiuni aproape drepte (de exemplu, 5). Nu trebuie să se atingă unul de celălalt și pot avea lungimi diferite. Principalul lucru este că lungimea lor ar trebui să fie de așa natură încât pentru fiecare dintre ele să puteți atașa cu încredere un triunghi și un proctor. Fig. 8. Înlocuirea unei secțiuni curbate a unei parabole pe o linie dreaptă. 10 Aplicați rigla la una dintre secțiuni astfel încât să coincidă cât mai aproape posibil cu linia graficului. Să desenăm o linie dreaptă de la început până la sfârșitul site-ului. Ar trebui să arate ceva de genul cel din Fig. 8. Segmentul rezultat reprezintă o oglindă plată. Să o numim oglindă elementară. 11 În segmentul rezultat, găsim mijlocul lui A. Trecem o linie dreaptă perpendiculară pe segment prin mijloc. Punctul de intersecție a perpendicularului cu axa optică principală va fi notat cu 0. Radiația AO este normală față de oglinda elementară. Fig. 8. Înlocuirea unei secțiuni curbate a unei parabole pe o linie dreaptă.

12 Prin punctul A trageți o linie dreaptă VA paralelă cu axa optică principală. Coincide în direcția razei incidente. 13 Măsurăm unghiul HLW de către transportor. Este unghiul de incidență. 14 Folosind protractorul și rigla, construim unghiul F AO (unghiul de reflexie) egal cu unghiul HLW. Beam A F trebuie să traverseze în mod necesar axa optică principală. 15 Desenați pentru celelalte locuri de construcție din clauzele 10-14 Axa optică principală O F A C B

Hyperbolic mirror Inginerul lui Tolstoy, Garin, a calculat poziția focusului pentru oglinda hiperbolică și am căutat poziția sa folosind construcții geometrice. Ca rezultat al construcțiilor, am obținut că toate razele reflectate în oglinda hiperbolică nu se concentrează la un moment dat. Focalizarea unei oglinzi hiperbolice nu este un punct, ci o regiune fuzzy (vezi Figura 10). Pentru a atinge o astfel de concentrație oglindă maximă de energie lumină nu poate. Să vedem dacă putem corecta greșeala inginerului Garin.

Oglinda sferică O oglindă hiperbolică nu este singura oglindă posibilă care este o figură de rotație. Cele mai renumite sunt oglinzile sferice și parabolice. Am realizat pentru fiecare dintre ele construcția cursului incidentului și a reflectat razele în maniera descrisă mai devreme. Axa optică principală este O F

O oglindă parabolică Vedem că într-o oglindă sferică focalizarea poate fi numită și un punct doar aproximativ. Doar într-o oglindă parabolică, toate razele reflectate erau concentrate la un moment dat. Adică, densitatea maximă a energiei luminoase este atinsă, așa cum intenționa eroul AN Tolstoi.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: