Каково расстояние, на котором мы наблюдаем человека через перископ с вертикальным расстоянием между зеркалами в
Каково расстояние, на котором мы наблюдаем человека через перископ с вертикальным расстоянием между зеркалами в 1,2 м, если его рост составляет 180 см?
Зайка 8
Для решения данной задачи мы можем использовать принцип подобия треугольников. Во первых вычислим угол $\theta$, под которым видим человека через перископ.$\tan(\theta) = \frac{h}{d}$,
где $h$ - высота человека и $d$ - расстояние между зеркалами перископа.
Исходя из данной информации, мы можем записать следующее соотношение:
\[\frac{h}{1.2} = \tan(\theta).\]
Затем мы можем использовать теорему синусов для треугольника, образованного зеркалами перископа и наблюдаемым объектом. Расстояние от наблюдаемого объекта до перископа обозначим как $D$.
\[\frac{h}{\sin(90^\circ - \theta)} = \frac{D}{\sin(\theta)}.\]
Применяя тригонометрическое тождество $\sin(90^\circ - \theta) = \cos(\theta)$, мы можем переписать соотношение следующим образом:
\[\frac{h}{\cos(\theta)} = \frac{D}{\sin(\theta)}.\]
Разделив оба равенства на $\sin(\theta)$ и заменив значение $\tan(\theta)$ из первого уравнения, получим:
\[\frac{h}{\cos(\theta)\sin(\theta)} = \frac{D}{\sin(\theta)}.\]
Сократив $\sin(\theta)$ с обоих сторон уравнения, получим:
\[\frac{h}{\cos(\theta)} = D.\]
Так как $\cos(\theta) = \frac{1}{\sqrt{1 + \tan^2(\theta)}}$, мы можем выразить $D$ следующим образом:
\[D = \frac{h}{\frac{1}{\sqrt{1+\tan^2(\theta)}}} = h\sqrt{1+\tan^2(\theta)}.\]
Подставим значение $\tan(\theta)$ из первого уравнения:
\[D = h\sqrt{1+\left(\frac{h}{1.2}\right)^2}.\]
Теперь, когда у нас есть окончательная формула для расчета расстояния $D$, давайте подставим значение роста человека и решим задачу:
\[D = 1.2\sqrt{1+\left(\frac{1.2}{1.2}\right)^2}.\]
Выполнив вычисления, получаем:
\[D \approx 1.2\sqrt{1+1} \approx 1.2\sqrt{2} \approx 1.2 \cdot 1.414 \approx 1.696.\]
Таким образом, расстояние, на котором мы наблюдаем человека через перископ с вертикальным расстоянием между зеркалами в 1,2 м и ростом человека составляющим 1,2 м, составляет примерно 1,696 метра.