Яка відстань від лінзи до предмета, якщо фокусна відстань розсіювальної лінзи - 12 см і зображення предмета знаходиться
Яка відстань від лінзи до предмета, якщо фокусна відстань розсіювальної лінзи - 12 см і зображення предмета знаходиться на відстані 9 см від лінзи? Відповідь вказати, скориставшись цілим числом без розмірності.
Zolotoy_List 45
Для розв"язання цієї задачі нам знадобиться формула тонкої лінзи:\[\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}\]
де \(f\) - фокусна відстань лінзи, \(d_o\) - відстань від лінзи до предмета, а \(d_i\) - відстань від лінзи до зображення.
Ми знаємо, що фокусна відстань розсіювальної лінзи \(f = -12\) см, а відстань від лінзи до зображення \(d_i = -9\) см. Підставляючи ці значення в формулу, отримаємо:
\[\frac{1}{-12} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{-9}\]
Знайдемо суму дробів:
\[-\frac{1}{12} = \frac{1}{d_o} - \frac{1}{9}\]
Поділимо обидві частини рівняння на \(-1\):
\[\frac{1}{12} = \frac{1}{d_o} - \frac{1}{9}\]
Тепер знайдемо спільний знаменник для дробів на правій стороні рівняння:
\[\frac{1}{12} = \frac{9 - d_o}{9 \cdot d_o}\]
Ми можемо помножити обидві частини рівняння на \(9 \cdot d_o\) для видалення знаменника:
\[9 \cdot d_o \cdot \frac{1}{12} = 9 - d_o\]
Можемо спростити це рівняння:
\[\frac{9 \cdot d_o}{12} = 9 - d_o\]
Поділимо обидві частини рівняння на \(3\):
\[\frac{3 \cdot d_o}{4} = 9 - d_o\]
Тепер перенесемо \(-d_o\) на ліву сторону:
\[\frac{3 \cdot d_o}{4} + d_o = 9\]
Зведемо дроби до спільного знаменника:
\[\frac{3 \cdot d_o + 4 \cdot d_o}{4} = 9\]
Об"єднаємо подібні доданки:
\[\frac{7 \cdot d_o}{4} = 9\]
Перемножимо обидві частини рівняння на \(\frac{4}{7}\):
\[\frac{7 \cdot d_o}{4} \cdot \frac{4}{7} = 9 \cdot \frac{4}{7}\]
Спростимо дроби:
\(d_o = \frac{36}{7}\)
Отримали значення \(d_o = \frac{36}{7}\) або, у цілих числах, відстань від лінзи до предмета \(d_o = 5\) см.
Таким чином, відстань від лінзи до предмета становить 5 см.