Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Подготовка, анализ ЦТ => Тестирование 2012/2013 => : alsak 29 October 2012, 17:39

: РТ1 А16
: alsak 29 October 2012, 17:39
Говорят, что на РТ была такая задача. Как вы считаете, соотвествует ли она программе ЦТ?

Человек отчетливо видит предмет, который перемещается из положения х1 в положение х2. При этом изображение точки А, которое первоначально находилось в точке 1:
1) остается в точке 1; 2) переместится в точку 2; 3) переместится в точку 3;
4) переместится в точку 4; 5) переместится в точку 4.
1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4; 5) 5.
: Re: Задача А16
: Евгений Ливянт 29 October 2012, 19:23
На мой взгляд нет, т.к. мы не получаем ответ 3 в случае, если заменяем глаз на линзу (именно такой логикой был мотивирован ответ на мои претензии к задаче про глаз в ЦТ).
: Re: Задача А16
: valerijsh 29 October 2012, 19:27
Любимая тема авторов...
Поясню особенности работы глаза и наведу на ответ. Тогда, ответ на вопрос "чему соответствует..." будет более понятен...
Способность глаза к аккомодации обеспечивает возможность получения на сетчатке резких изображений предметов, находящихся на различных расстояниях. Нормальный глаз в спокойном состоянии, т. е. без какого-либо усилия аккомодации, дает на сетчатке отчетливое изображение удаленных предметов (например, звезд). С помощью мышечного усилия, увеличивающего кривизну хрусталика и, следовательно, уменьшающего его фокусное расстояние, глаз осуществляет наводку на нужное расстояние. У нас обратная ситуация: объект удаляется --> кривизна хрусталика уменьшается --> фокусное расстояние увеличивается. Очевидно, это приведет к тому, что изображение сместится выше в точку 3 на сетчатке благодаря аккомодации. Попутно замечу, если бы у нас была просто линза вместо глаза, то изображение при удалении объекта (стрелки) приближалось бы к линзе и оказалось в точке 5.

Как видим, без знаний особенностей глаза, в данном случае здорового глаза, рассуждать и получить ответ сложно...
: Re: Задача А16
: valerijsh 29 October 2012, 19:29
На мой взгляд нет, т.к. мы не получаем ответ 3 в случае, если заменяем глаз на линзу (именно такой логикой был мотивирован ответ на мои претензии к задаче про глаз в ЦТ).
Выделенное в цитате жирным не понял, поясните, будьте добры...
: Re: Задача А16
: alsak 29 October 2012, 19:36
Проголосовал "Нет".
Здесь опять из-за не продуманных ответов к заданию, можно получить правильный ответ без всяких "аккомодаций": поставить вместо глаза линзу и провести во втором случае луч через оптический центр (а это ученики должны знать и без знания глаза, только имея представление, что хрусталик глаза - линза). И них получается выбирать не из чего, только точка 3.
Если изменить рисунок, и поставить точки 4 и 5 на красной прямой "оптический центр - точка 3", тогда пришлось  бы делать выбор. Да и то, умные ученики могли бы сообразить, что изображение должно получаться на сетчатке.
: Re: Задача А16
: Евгений Ливянт 29 October 2012, 19:56
На мой взгляд нет, т.к. мы не получаем ответ 3 в случае, если заменяем глаз на линзу (именно такой логикой был мотивирован ответ на мои претензии к задаче про глаз в ЦТ).
Выделенное в цитате жирным не понял, поясните, будьте добры...

Я имею в виду статью Феськова в Комсомолке, где он цитирует решение Зубкова задачи про глаз.
: Re: Задача А16
: valerijsh 29 October 2012, 20:01
... изображение должно получаться на сетчатке.
В том то и дело, что за изображение на сетчатке отвечает "аккомодация".
И получается, что ответ 3 мы все-таки получаем, заменяя глаз линзу. Тогда задача как бы соответствует требованиям... Но стоп, стоп...  Не зная никаких особенностей глаза, мы вполне можем предположить, что каким-то образом изображение может оказаться в точке 2 или остаться в точке 1 или даже не на сетчатке. Например, кроме хрусталика есть ещё активно преломляющая среда....Не забывайте, если ничего о глазе не знаем (он для нас черный ящик, избавьтесь от инерции мышления) никаких уверенных суждений мы сделать НЕ МОЖЕМ! Для этого нужно хотя бы чуть-чуть знать особенности глаза:
изображение на сетчатке;
хрусталик аналогичен линзе;
хрусталик способен изменять кривизну при настройке на объект...
: Re: Задача А16
: valerijsh 29 October 2012, 20:16
Мысль alsak совершенно понятно (тем более с красной линией  :D). Но перечитайте ещё раз сказанное мной. Ну недостаточно, знания линзы для уверенного выбора правильного ответа! Конечно, это вариант быстрого "решения" для ЦТ. Подобные методы поиска ответов я и сам показывал... Суть их в том, что без глубокого знания материала можно "приблизиться" к правильному ответу. Таким образом, у слабо подготовленных учащихся появляется шанс. Это легче, чем дать строгий развернутый ответ.
Возвращаясь к глазу... Уже сам факт, что глаз работает как линза с переменной кривизной (или как вы говорите "поставить вместо глаза линзу"), оправданность замены глаза на линзу, является серьезным знанием о глазе, факт на котором вы строите свой ответ!. Но если темы "Глаз" нет, не требуется к изучению. Значит, и этого знания НЕТ!
: Re: Задача А16
: anat 29 October 2012, 20:49
Нынешний 11 класс оптику вообще не проходил! В далеком 2009 году, когда они пошли в 8 класс, они учились по сокращенной программе (как и прошлогодние выпускники) и оптики у них не было вообще! А в 11 классе оптика будет только весной. Поэтому первый вопрос:
1. Зачем и для кого эта задача на первом этапе РТ?
Ответ, в принципе, ясен - оправдать появление на ЦТ задачи с "глазом". Но решение слишком быстрое и совсем не продуманное, которое вызывает больше споров, чем примиряет с точкой зрения авторов.
Решить задачу можно без особых знаний физики: Чем дальше предмет, тем меньше изображние. Таким образом снова вопрос:
2. Какие-такие знания по физике проверяет данная задача?
Если же решать задачу с физической точки зрения, то ученики должны будут знать, что хрусталик изменяет свою кривизну. Если они этого не знают, то ученик получит (если вместо хрусталика линза) точку, чуть выше 5. Таким образом придется гадать какой ответ правильный - "3" или "5". И тогда последний вопрос:
3. Какое отношение к физике имеет задача?
: Re: Задача А16
: valerijsh 29 October 2012, 20:59
Решить задачу можно без особых знаний физики: Чем дальше предмет, тем меньше изображение.
И эта простота понравилась, а я тут всем про работу и строение глаза рассказываю... У меня жена в городской больнице скорой помощи работает в оперблоке...
: Re: Задача А16
: valerijsh 29 October 2012, 22:37
Решить задачу можно без особых знаний физики: Чем дальше предмет, тем меньше изображение. Таким образом снова вопрос:
2. Какие-такие знания по физике проверяет данная задача?
Вот эти знания и проверяет: с увеличением расстояния d от предмета до глаза-линзы размер изображения уменьшается в соответствие с формулой:
Г = f/d.
Но опять же, не помнишь формулу, тогда соображай, что далекие предмета кажутся маленькими и тем они дальше, чем меньшими они нам кажутся!
: Re: Задача А16
: valerijsh 29 October 2012, 23:05
А если отнестись очень критично к условию задачи, то ни хрена этот человек НЕ видит!  :-\
Диаметр глазного яблока взрослого человека составляет около 24 миллиметров. Он одинаков у всех людей, различаясь лишь в долях миллиметра. Расстояние наилучшего зрения 25 см. До 1-го положения стрелки соответственно рисунку где-то как раз 25 мм, до 2-го - порядка 40 мм = 4 см. Никакой аккомодационной способности глаза не хватит перевести изображение на сетчатку - оно будет за сетчаткой! В этом смысле точка 4 - кандидат на правильный ответ.
На самом деле стоило в условии уточнить: Масштаб не соблюден.
: Re: Задача А16
: Евгений Ливянт 29 October 2012, 23:11
А если отнестись очень критично к условию задачи, то ни хрена этот человек НЕ видит!  :-\
Диаметр глазного яблока взрослого человека составляет около 24 миллиметров. Он одинаков у всех людей, различаясь лишь в долях миллиметра. Расстояние наилучшего зрения 25 см. До 1-го положения стрелки соответственно рисунку где-то как раз 25 мм, до 2-го - порядка 40 мм = 4 см. Никакой аккомодационной способности глаза не хватит перевести изображение на сетчатку - оно будет за сетчаткой! В этом смысле точка 4 - кандидат на правильный ответ.
На самом деле стоило в условии уточнить: Масштаб не соблюден.

Супер!!! Лучший комментарий!
: Re: Задача А16
: anat 30 October 2012, 07:04
Обычно, мы рисуем линзу не учитывая ее толщину. На рисунке к задаче хрусталик имеет горизонтальные размеры. Тогда правильно ли нарисован луч, который не преломляется, он же не идет через центр линзы?
: Re: Задача А16
: alsak 30 October 2012, 07:28
Тогда правильно ли нарисован луч, который не преломляется, он же не идет через центр линзы?
Вы правы.
Для меня критерием истинности в спорных теоретических вопросах всегда был пятитомник Мыкишева Г.Я. В его книге «Оптика. Квантовая физика.. М., 2002.» на странице 101 изображен рис. 1.109
: Re: Задача А16
: Евгений Ливянт 30 October 2012, 12:07
Кстати, наличие линии, соединяющей предмет с изображением на чертеже, может привести абитуриента к рассуждению, что чертёж выполнен с соблюдением масштаба, и предмет находится на расстоянии 50-100 мм от глаза.
: Re: Задача А16
: valerijsh 30 October 2012, 13:00
Кстати, наличие линии, соединяющей предмет с изображением на чертеже, может привести абитуриента к рассуждению, что чертёж выполнен с соблюдением масштаба, и предмет находится на расстоянии 50-100 мм от глаза.
В том то и дело. Эта линия дополнительно дает основания полагать, что масштаб соблюдается! Поэтому без дополнительного указания "Масштаб не соблюден" условие задачи не корректно.

P.S. Только откуда 100 мм? На глаз 20-30 мм...
: Re: Задача А16
: valerijsh 30 October 2012, 13:24
Тогда правильно ли нарисован луч, который не преломляется, он же не идет через центр линзы?
Вы правы.
Для меня критерием истинности в спорных теоретических вопросах всегда был пятитомник Мякишева Г.Я. В его книге «Оптика. Квантовая физика.. М., 2002.» на странице 101 изображен рис. 1.109
Все-таки положение оптического центра хрусталика (или оптической системы глаза(?)) остается спорным. Мякишев не был специалистов в области физики глаза (или хирургии глаза ;D)...
Мы только можем утверждать решительно одно: ОПТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР глаза будет оставаться на главной оптической оси... Однако находится он на передней части зрачка (как в РТ), или на задней (как у Мякишева) или в центре (как в других источниках) - это вопрос...
: Re: Задача А16
: valerijsh 30 October 2012, 18:19
Задачи о глазе должны включать построения изображений и расчеты по формулам применительно к приведенному ( редуцированному) глазу. Источники, которым хочется доверять утверждают, что оптический центр приведенного глаза лежит около задней поверхности хрусталика на расстоянии 7, 1 мм от вершины роговицы. Ближайшая точка, которая при наибольшей аккомодации еще ясно различается нормальным глазом, находится в зависимости от возраста человека на расстоянии 10 - 20 см. 

Р.S. Так что рисунок к задаче из РТ дважды некорректен...  >:(