1. На какую высоту поднимется тело, подброшенное вертикально вверх, с начальной скоростью 25 м/с? При решении задачи не учитывается сопротивление воздуха.
Мощность P = 6 Вт, площадь пластины S = 10 см², коэффициент отражения R = 0.6
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине. - Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п - Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади: p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
До вылета снаряда импульс судна P1=(m1+m2)*v1= 200 050*54/3,6 =3000750 кг*м/с. После выстрела геометрическая сумма импульса судна и импульса снаряда равна импульсу судна до выстрела.Импульс снаряда P2=m2*v2=50 000 кг*м/с. После выстрела импульс судна стол равен P1*P1+P2*P2-2*P1*P2*cos(120)=3026059,82 кг*м/с, откуда скорость судна после выстрела =15,13 м/с. Но вектор скорости направлен к горизонтали под углом, косинус которого равен 0,999, так что "горизонтальная" скорость судна равна 15,13*0,999=15,128 м/с. Приращение скорости составило 0,128 м/с
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине.
- Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п
- Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п
Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона
F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади:
p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
ответ. p = 32 мкПа
=3000750 кг*м/с. После выстрела геометрическая сумма импульса судна и импульса снаряда равна импульсу судна до выстрела.Импульс снаряда P2=m2*v2=50 000 кг*м/с. После выстрела импульс судна стол равен P1*P1+P2*P2-2*P1*P2*cos(120)=3026059,82 кг*м/с, откуда скорость судна после выстрела =15,13 м/с. Но вектор скорости направлен к горизонтали под углом, косинус которого равен 0,999, так что "горизонтальная" скорость судна равна 15,13*0,999=15,128 м/с. Приращение скорости составило 0,128 м/с