Какой краевой угол смачивания поверхности «запотевшего» оконного стекла можно определить, если человек, стоя

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо применить оптический закон преломления света и использовать соотношение световых пучков.

Для начала, давайте определим, что такое краевой угол смачивания. Это угол между поверхностью и жидкостью или газом, при котором жидкость или газ начинают свободно распространяться по поверхности без образования капель или скольжения.

В данном случае, световой пучок от фонаря падает на оконное стекло и проходит через него. Затем, излучение проходит воздух и попадает в глаз наблюдающего человека. Когда стекло начинает запотевать, на его поверхности образуется влага, и между стеклом и воздухом возникает слой жидкости.

Для определения краевого угла смачивания, важно обратить внимание на световые пучки, падающие на поверхность стекла и поглощаемые влагой. Если угол падения светового пучка на стекло больше или равен краевому углу смачивания, то свет будет распространяться по поверхности стекла без отражения и образования капель.

Теперь перейдем к рассмотрению самой задачи. Мы знаем, что человек видит светящуюся круговую область на расстоянии 40 см от удаленного фонаря. Радиус этой области составляет 6 см.

Используем геометрические свойства для определения угла. Расстояние от глаза человека до центра круговой области равно радиусу этой области (6 см). Также известно, что человек находится на расстоянии 40 см от фонаря. То есть, получаем треугольник с одним из углов, который можно назвать углом наблюдения (человек - центр круговой области - фонарь).

Теперь мы можем применить тангенс угла наблюдения для определения краевого угла смачивания. Формула для этого выглядит следующим образом:

\(\tan(\text{угол наблюдения}) = \frac{\text{противолежащий катет}}{\text{прилегающий катет}}\)

Зная значения противолежащего и прилегающего катетов (6 см и 40 см соответственно), рассчитаем тангенс и найдем угол наблюдения:

\(\tan(\text{угол наблюдения}) = \frac{6}{40} = 0.15\)

Для определения угла, возьмем арктангенс (тангенс-1):

\(\text{угол наблюдения} = \arctan(0.15) \approx 8.53^\circ\)

Таким образом, краевой угол смачивания поверхности запотевшего оконного стекла составляет около 8 градусов. Ответ округляем до целого числа, значит, краевой угол смачивания составляет примерно 9 градусов.