در دستگاه شکل آینه طور یکنواخت حول محوری که نقطه O می‌گذرد دور خودش می‌چرخد و درو هر چرخش آن T است. لیزری پرتو نوری را به نقطه O می‌تاباند. نور بازتابیده روی دیوار یک لکه نورانی متحرک ایجاد می‌کند. در لحظه‌ای که نور از نقطه H عبور می‌کند، سرعت آن چقدر است؟ (منبع: دوره سی و دوم المپیاد دانش آموزی فیزیک)
جواب:
قبل از حل مسئله به‌راحتی می‌توان دریافت کرد که جواب مستقل از R است. چراکه جهت‌گیری نور هیچ وابستگی به فاصله لیزر از آینه ندارد. روند حل محاسباتی این‌گونه مسائل بدین شرح است که باید معادلاتی از هندسه شکل استخراج شود و با مشتق‌گیری از آن‌ها جواب به دست بیاید. لازم به ذکر است که این مسئله را با روش‌های ترسیمی (بدون محاسبات) به دست آورد. مطابق شکل از هندسه مسئله به دست می‌آید:
اکنون لازم است از رابطه به‌دست‌آمده برای y مشتق گرفته شود تا عبارتی برای سرعت مشخص شود.
واضح است که زمانی که نور از نقطه H عبور می‌کند. زاویه آلفا برابر با ۴۵ درجه است. پس در این حالت نتیجه می‌شود:
دقت داشته باشید که در صورت سؤال از جهت چرخش آینه صحبت نشده، پس تنها اندازه سرعت زاویه‌ای مشخص است و نهایتاً اندازه سرعت نور روی دیوار را می‌توان به دست آورد.
منبع: دوره سی و دوم المپیاد دانش آموزی فیزیک
تماس با ما:
ناشناس
