Question

[Trần Trung Hiếu]

Một con kiến bò dọc theo trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f=20cm. Biết thời điểm bắt đầu khảo sát con kiến ở vị trí A cách quang tâm O của thấu kính một đoạn OA=50cm, coi tốc độ của con kiến là v=2cm/s và không đổi trong quá trình chuyển động. Tính tốc độ trung bình của ảnh con kiến qua thấu kính trên trong thời gian 5s đầu tiên.

Answer 1

[Cô Hoàng Diệp]

- Ở thời điểm ban đầu, con kiến ở vị trí A có khoảng cách tới thấu kính là OA = d = 50 cm. Gọi khoảng cách từ ảnh A' đến quang tâm là OA' = d'.

Áp dụng công thức thấu kính:

\(\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{d'}\)

\(\dfrac{1}{20}=\dfrac{1}{50}+\dfrac{1}{d'}\)

\(\rightarrow d'=\dfrac{100}{3}\) cm.

- Sau 5 s, con kiến đi tới vị trí B cách A một khoảng S = AB = v.t = 2.5 = 10 cm.

Khoảng cách từ B đến thấu kính là OB = d₂ = OA - AB = 50 - 10 = 40 cm. Gọi vị trí từ ảnh B' đến thấu kính là OB' = d₂'. 

Áp dụng công thức thấu kính ta có:

\(\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d_2}+\dfrac{1}{d_2'}\)

\(\dfrac{1}{20}=\dfrac{1}{40}+\dfrac{1}{d_2'}\)

\(\rightarrow d_2'=40\) cm.

- Trong 5 s, ảnh của con kiến di chuyển một khoảng là

\(\Delta s=OB'-OA'=d_2'-d'=40-\dfrac{100}{3}=\dfrac{20}{3}\) cm.

Tốc độ trung bình của ảnh con kiến qua thấu kính trong 5 s đầu tiên là

\(v'=\dfrac{\Delta s}{t}=\dfrac{\dfrac{20}{3}}{5}\)

\(v'=\dfrac{4}{3}\) cm/s.

Answer 2

[Trần Trung Hiếu]

Nhờ mọi người giải giúp