Mifano 7 ya Maswali Kutumia Kioo Kinachokuza au Loupe
1. Urefu wa kitu unapoonekana moja kwa moja kutoka sehemu iliyo karibu matawi Kiwango cha kawaida ni milimita 2. Kitu hicho huchunguzwa kwa kutumia mbwa mwituIkiwa umbali wa kitu kilicho mbele ya kioo cha kukuza ni sentimita 10, picha ya kitu kilichoundwa na kioo cha kukuza ni ya urefu gani? Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida ni sentimita 25.
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Urefu wa kitu (h) = 2 mm
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm
Umbali wa kitu = sm 10
Aliuliza: Pembe ya ukuzaji wa loupe (M)
Jibu:
M = N / s
M = 25 cm / 10 cm
M = mara 2,5
Urefu wa picha ya kitu kilichoundwa na loupe ni 2,5 x 2 mm = 5 mm.
2. Mtu mwenye macho ya kawaida hutumia kioo cha kukuza chenye urefu wa fokasi wa sentimita 25 kusoma maandishi madogo sana. Amua ukuzaji wa pembe wa kioo cha kukuza wakati: (a) jicho liko katika kiwango cha juu cha kufaa, (b) jicho liko katika kiwango cha chini cha kufaa.
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Sehemu ya karibu ya jicho (N) = 25 cm
Urefu wa kitovu cha kioo kinachokuza (f) = 25 cm (chanya kwa sababu kioo kinachokuza ni lenzi yenye mbonyeo)
Jibu:
(a) Ukuzaji wa pembe (M) wa kioo kinachokuza wakati jicho liko katika kiwango cha juu zaidi
Fomula ya ukuzaji wa pembe ya kioo cha kukuza wakati jicho liko katika kiwango cha juu zaidi:
M = (N/f) + 1
M = (sentimita 25 / sentimita 25) + 1
M = 1 + 1
M = mara 2
Wakati jicho liko katika nafasi ya juu zaidi, vitu huonekana mara mbili zaidi. Kwa mfano, urefu wa kitu kinapoonekana moja kwa moja kutoka sehemu ya karibu ya jicho ni sentimita 1. Kinapoonekana kupitia kioo cha kukuza huku jicho likiwa katika nafasi ya juu zaidi, urefu wa picha ya kitu ni sentimita 2 x 1 = sentimita 2.
(b) Ukuzaji wa pembe (M) wa kioo kinachokuza wakati jicho liko katika kiwango cha chini cha uwekaji
Fomula ya ukuzaji wa pembe ya kioo cha kukuza wakati jicho liko katika kiwango cha chini cha malazi:
M = N / f
M = (sentimita 25 / sentimita 25)
M = 1
M = mara 1
Ukubwa wa kitu kinapoonekana kupitia kioo cha kukuza ambapo jicho liko katika kiwango cha chini cha uwekaji ni sawa na ukubwa wa kitu kinapoonekana moja kwa moja kutoka sehemu ya karibu ya jicho.
3. Urefu wa kitu kinapoonekana kutoka sehemu ya karibu ya jicho la kawaida ni sentimita 1. Kokotoa urefu wa picha unapoonekana kupitia kioo kinachokuza chenye urefu wa fokasi wa sentimita 10 wakati: (a) jicho liko katika nafasi ya juu zaidi, (b) jicho liko katika nafasi ya chini zaidi.
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Urefu wa kitu (h) = 1 cm
Urefu wa kitovu cha kioo kinachokuza (f) = 10 cm
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm
Jibu:
(a) Urefu wa kivuli cha kitu wakati jicho liko katika kiwango cha juu zaidi
Fomula ya ukuzaji wa pembe ya kioo cha kukuza wakati jicho liko katika kiwango cha juu zaidi:
M = (N/f) + 1
M = (sentimita 25 / sentimita 10) + 1
M = 2,5 + 1
M = mara 3,5
Urefu wa kivuli cha kitu unapoonekana kwa kutumia kioo cha kukuza wakati jicho liko katika kiwango cha juu zaidi = 3,5 x 1 cm = 3,5 cm
(b) Urefu wa kivuli cha kitu wakati jicho liko katika kiwango cha chini cha uwekaji
Fomula ya ukuzaji wa pembe ya kioo cha kukuza wakati jicho liko katika kiwango cha chini cha malazi:
M = N/f
M = 25 cm / 10 cm
M = mara 2,5
Urefu wa kivuli cha kitu unapoonekana kwa kutumia kioo cha kukuza wakati jicho liko katika kiwango cha chini cha malazi = 2,5 x 1 cm = 2,5 cm
4. Mwanafunzi anatumia kioo cha kukuza kuona kitu. Jicho la mwanafunzi linapokuwa katika kiwango cha chini cha kuzingatiwa, kitu hicho hupata ukuzaji wa pembe mara 5. Ikiwa sehemu ya karibu ya jicho la kawaida ni sentimita 25, urefu wa kioo cha kukuza ni upi?
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Ukuzaji wa pembe (M) = mara 5
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm
Aliuliza: Urefu wa fokasi ya kioo cha kukuza
Jibu:
Fomula ya ukuzaji wa pembe ya kioo cha kukuza wakati jicho liko katika kiwango cha chini cha malazi:
M = N/f
5 = 25 cm / f
f = 25 cm / 5
f = sm 5
Urefu wa kitovu cha kioo cha kukuza ni sentimita 5.
5. Mbu huonekana na mtu mwenye kioo cha kukuza chenye urefu wa sentimita 15. Ikiwa umbali wa kawaida wa kusoma wa mtu huyo ni sentimita 30, basi ukuzaji wa juu zaidi wa kioo cha kukuza ni...
A. Mara 1,5
B. mara 2,0
C. Mara 3,0
D. Mara 4,0
E. Mara 4,5
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 30 cm
Urefu wa kitovu cha kioo kinachokuza (f) = 15 cm (chanya kwa sababu kioo kinachokuza ni lenzi yenye mbonyeo)
Aliuliza: Pukuzaji wa juu zaidi wa kioo cha kukuza
Jibu:
Ukuzaji wa juu zaidi hutokea wakati jicho liko katika hali ya juu zaidi. Ukuzaji wa pembe ya kioo cha kukuza wakati jicho liko katika hali ya juu zaidi:
M = (N/f) + 1
M = (sentimita 30 / sentimita 15) + 1
M = 2 + 1
M = mara 3
Jibu sahihi ni C.
6. Kioo cha kukuza cha diopita 20 hutumiwa na mtazamaji mwenye umbali wa kawaida wa kusoma wa sentimita 25. Ikiwa uchunguzi unafanywa bila jicho, ukuzaji unaotokana ni…
A. Mara 2
B. mara 4
C. Mara 5
D. Mara 6
E. Mara 8
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm
Nguvu ya kioo inayokuza (P) = diopta 20
Aliuliza: Pukuzaji mdogo wa kioo cha kukuza
Jibu:
Urefu wa kilengaji cha kikuzaji:
P = 1/f
20 = 1/f
f = 1/20 = mita 0,05 = sentimita 5
Ukuzaji wa pembe ya kioo kinachokuza wakati jicho liko katika kiwango cha chini cha malazi:
M = N / f
M = (sentimita 25 / sentimita 5)
M = mara 5
Jibu sahihi ni C.
7. Tunapoona vitu vikitumia mbwa mwitu Kwa macho yakiwa katika nafasi ya juu zaidi, nafasi sahihi ya kitu ni…
Majadiliano
Malazi macho ni marekebisho ya urefu wa lenzi Macho. Ili kuona vitu vizuri katika umbali tofauti kutoka kwa jicho, misuli ya macho (misuli ya siliari) hubadilisha mkunjo wa lenzi, na kubadilisha urefu wa kitovu cha jicho. Urefu wa kitovu cha lenzi hubadilika kulingana na umbali wa kitu kutoka kwa jicho. Ili kuona vitu vilivyo mbali, misuli ya macho hupumzika, ikipunguza lenzi na kutengeneza taswira ya kitu hicho moja kwa moja kwenye retina. Misuli ya macho inapotulia au ikiwa imetulia, macho hustahimili kwa kiasi kidogo.
Kinyume chake, ili kuona vitu vilivyo karibu, misuli ya jicho huganda, hunenepesha lenzi, hufupisha urefu wa kitovu, na kuweka picha nyuma ya sehemu ya kitovu (retina). Umbali wa karibu zaidi na jicho ambao jicho linaweza kuzingatia huitwa sehemu ya karibu. Mwanadamu wa kawaida ana sehemu ya karibu ya sentimita 25. Jicho linapolenga kitu kilicho karibu (sentimita 25), jicho hutoshea kwa kiwango cha juu zaidi.
Ukubwa wa kitu tunachokiona unategemea pembe ambayo kitu hicho huunda kwa macho yetu. Vitu vilivyo mbali huunda pembe ndogo kwa macho yetu, na kuvifanya vionekane vidogo, ingawa kwa kweli ni vikubwa. Kinyume chake, vitu vilivyo karibu na macho yetu huunda pembe kubwa zaidi, na kuvifanya vionekane vikubwa zaidi. Kwa mfano, kuna mawe mawili ya ukubwa sawa, moja ambayo ni sentimita 50 kutoka kwa macho yetu na lingine sentimita 100 kutoka kwa macho yetu. Mawe hayo yana ukubwa sawa, lakini kwa sababu umbali kati yao ni tofauti, jiwe lililo umbali wa sentimita 50 kutoka kwa macho yetu ni kubwa mara mbili kuliko jiwe lililo umbali wa sentimita 100 kutoka kwa macho yetu. Tukitaka kuona kitu kwa uwazi zaidi, lazima tukisogeze karibu na macho yetu, na umbali wa karibu zaidi ambao macho yetu bado yanaweza kuona wazi ni sentimita 25. Vipi ikiwa, baada ya kukisogeza kitu hicho karibu na macho yetu kwa umbali wa sentimita 25, macho yetu bado hayawezi kukiona wazi? Kwa mfano, herufi ambazo ni ndogo sana, hata kama zikiletwa karibu na umbali wa sentimita 25, macho yetu hayawezi kuziona wazi. Ili kutatua tatizo hili, kioo cha kukuza au loupe kinahitajika.
Kioo rahisi cha kukuza au kikuzaji kinaundwa na lenzi mbili zenye mbonyeo, pia hujulikana kama lenzi zinazoungana, kwenye nyuso zote mbili. Aina hii ya lenzi inaitwa lenzi mbili zenye mbonyeo. Kioo cha kukuza kinaturuhusu kuweka vitu karibu na macho yetu, na hivyo kuunda pembe kubwa ya kutazama. Ili jicho liweze kutoshea au kupumzika kidogo, picha ya kitu lazima iwe katika hali isiyo na kikomo. Hii inaweza kutokea ikiwa kitu kiko moja kwa moja kwenye sehemu ya msingi ya kioo cha kukuza, kama inavyoonyeshwa katika jibu C. Kinyume chake, ikiwa jicho linaweza kutoshea kwa kiwango cha juu zaidi, picha lazima iwe katika umbali wa angalau sentimita 25 kutoka kwa jicho. Hii inaweza kutokea ikiwa kitu kiko ndani ya sehemu ya msingi ya kioo cha kukuza, kama inavyoonyeshwa katika jibu D.
Jibu sahihi ni D.
Chanzo cha swali:
Maswali ya Fizikia ya Mtihani wa Kitaifa kwa Shule ya Upili ya Wazee/Shule ya Upili ya Ufundi
