4. Солнечный луч света падает на плоское зеркало под углом φ = 34° к горизонту и отражается вертикально вниз. Под каким углом к горизонту расположено зеркало?

Краткое пояснение:

Закон отражения гласит, что угол падения равен углу отражения. При этом угол падения и угол отражения отсчитываются от нормали к поверхности зеркала. Нужно учесть, что луч падает под углом к горизонту, а отражается вертикально вниз.

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Определяем угол падения относительно нормали. Луч падает под углом 34° к горизонту. Нормаль к зеркалу перпендикулярна зеркалу.
2. Шаг 2: Пусть угол, под которым зеркало наклонено к горизонту, равен α. Тогда нормаль к зеркалу образует угол 90° - α с горизонтом.
3. Шаг 3: Угол падения (i) равен разности между углом нормали к горизонту и углом падения луча к горизонту: \( i = (90° - \alpha) - 34° \).
4. Шаг 4: Луч отражается вертикально вниз. Это значит, что угол отражения (r) равен углу между вертикалью и нормалью. Угол между вертикалью и нормалью равен \( 90° - (90° - \alpha) \) = \( \alpha \) (если зеркало наклонено под углом \( \alpha \) к горизонту, то нормаль к нему наклонена под углом \( \alpha \) к вертикали).
5. Шаг 5: По закону отражения, \( i = r \). Следовательно, \( (90° - \alpha) - 34° = \alpha \).
6. Шаг 6: Решаем уравнение: \( 90° - 34° = 2\alpha \) \( 56° = 2\alpha \) \( \alpha = 28° \).

Ответ: Зеркало расположено под углом 28° к горизонту.