Расположите плоское зеркало так, чтобы катящийся по столу шарик казался в зеркале поднимающимся вертикально вверх. Объясните опыт.
Изобразим шарик А, движущийся по столу. Изображение шарика в зеркале находится в вертикальной плоскости. Выберем некоторую произвольную точку O в плоскости стола (точка O – это проекция на плоскость рисунка прямой, образованной при пересечении плоскости зеркала и плоскости стола). Покажем изображение шарика так, что .
Далее соединяем точку A с . Так как же изображение предмета в зеркале симметрично самому предмету относительно зеркала, то плоскость зеркала (необязательно само зеркало) проходит через середину отрезка (точку B) и точку O.
Треугольники AOB и равны друг другу (по двум сторонам и углу между ними), поэтому углы AOB и равны друг другу. Значит:
a = b + b;
a = 2b;
;
.
Ответ: Плоскость зеркала нужно расположить под углом 45 к плоскости стола.