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有一种“傻瓜”照相机,其光圈(进光孔径)随被拍摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的.为估测该照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图 所示.由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹.已知每块砖的平均厚度为6cm,拍摄到的石子位置A距石子起落点竖直距离约2m.怎样估算这个照相机的曝光时间?

【答案】分析:石子做自由落体运动,它留下径迹AB的对应运动时间即为照相机的曝光时间.由照片可以看出,AB长对应两块砖的厚度,AB的实际长度为两块砖的厚度.由位移公式分别石子从开始下落到A、B的时间,再求解曝光时间.
解答:解:石子做自由落体运动,它留下径迹AB的对应运动时间即为照相机的曝光时间.
设开始下落点为O.由照片可以看出,AB长对应两块砖的厚度,即AB的实际长度为:|AB|=6×2cm=0.12m,则|OA|=2.0m,|OB|=2.12m.
由|OA|=gt2知,从O到A的时间tA=s=0.63s
从O到B的时间tB=s=0.65s
所以曝光时间△t=tB-tA=0.02s.
答:这个照相机的曝光时间为0.02s.
点评:本题是实际问题,首先要搞清物理情景,明确已知条件与所求曝光时间的关系,原理不难.
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图2-8-1         通过照片中石子的径迹估算相机的曝光时间

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