Một điểm sáng S nằm trên trục chính của thấu kính hội tụ tiêu cự 60 cm

Một điểm sáng S nằm trên trục chính của thấu kính hội tụ tiêu cự 60 cm, chuyển động đều trên trục chính về phía thấu kính với tốc độ 5 cm/s, cho ảnh S'. Tại thời điểm t = 0, S cách thấu kính 120 cm, đến thời điểm t = 6s thì S' chuyển động với tốc độ trung bình là 

• A. 10 m/s
• B. 5 m/s
• C. 5 cm/s
• D. 10 cm/s

Phương pháp: 
Công thức thấu kính: $\Large \dfrac{1}{ d }+\dfrac{1}{ d ^{\prime}}=\dfrac{1}{ f }$
Tốc độ trung bình: $\Large v _{ tb }=\dfrac{ S }{ t }$
Cách giải: 
Tại thời điểm t = 0, ta có: 

$\Large \dfrac{1}{ d _{1}}+\dfrac{1}{ d _{1}^{\prime}}=\dfrac{1}{ f } \Rightarrow \dfrac{1}{120}+\dfrac{1}{ d _{1}^{\prime}}=\dfrac{1}{60} \Rightarrow d _{1}^{\prime}=120( cm )$

Đến thời điểm t = 6 (s), vị trí của điểm sáng S là: 
$\Large d _{2}= d _{1}- vt =120-5.6=90( cm )> f \rightarrow$ ảnh S' là ảnh thật 
Ta có công thức thấu kính: 

$\Large \dfrac{1}{ d _{2}}+\dfrac{1}{ d _{2}^{\prime}}=\dfrac{1}{ f } \Rightarrow \dfrac{1}{90}+\dfrac{1}{ d _{2}^{\prime}}=\dfrac{1}{60} \Rightarrow d _{2}^{\prime}=180( cm )$

Quãng đường ảnh S' dịch chuyển được là: $\Large S ^{\prime}= d _{2}^{\prime}- d _{1}^{\prime}=180-120=60( cm )$
Tốc độ trung bình của ảnh S' trong khoảng thời gian từ 0 đến 6 (s) là: 

$\Large v _{ tb }=\dfrac{ S ^{\prime}}{ t }=\dfrac{60}{6}=10( cm / s )$

Chọn D.