Для определения реальной высоты здания на основании данных о высоте его изображения на фотографии, фокусного расстояния объектива и расстояния от фотоаппарата до здания, можно воспользоваться принципами линейного увеличения в оптике.
Используем формулу линейного увеличения ( M ):
[ M = \frac{H_i}{H_o} = \frac{d_i}{d_o} ]
где:
- ( H_i ) — высота изображения на фотоснимке,
- ( H_o ) — реальная высота объекта,
- ( d_i ) — расстояние от объектива до изображения (фокусное расстояние),
- ( d_o ) — расстояние от объектива до объекта.
Известные данные:
- ( H_i = 7 \text{ см} )
- ( f (фокусное расстояние) = 20 \text{ см} )
- ( d_o = 80 \text{ м} = 8000 \text{ см} )
Сначала нужно понять линейное увеличение:
[ M = \frac{d_i}{d_o} ]
Так как ( d_i ) для идеальной тонкой линзы при съемке удаленных объектов примерно равно фокусному расстоянию ( f ):
[ M \approx \frac{f}{d_o} ]
Подставляем значения:
[ M \approx \frac{20 \text{ см}}{8000 \text{ см}} = \frac{1}{400} ]
Теперь мы можем использовать это увеличение для определения реальной высоты здания:
[ M = \frac{H_i}{H_o} \rightarrow H_o = \frac{H_i}{M} ]
Таким образом:
[ H_o = \frac{7 \text{ см}}{\frac{1}{400}} = 7 \text{ см} \times 400 = 2800 \text{ см} ]
Переведем в метры:
[ H_o = 2800 \text{ см} = 28 \text{ м} ]
Поэтому реальная высота здания составляет 28 метров.