Чему равна выталкивающая сила действующая на плиту размером 2х1х0,3 м
для подъёма её из воды?

q = ο * S = 1,5*10⁻⁶ Кл/м² * 200*10⁻⁴ м² = 3,0*10⁻⁸ Кл - заряд конденсатора, он остается постоянным т. к. конденсатор отключен от источника питания

C = q / U => C₁ = q / U₁ = 3,0*10⁻⁸ Кл / 600 В = 5,0*10⁻¹¹ Ф = 0,05 нФ - электроемкость до заполнения

C₂ = q / U₂ = 3,0*10⁻⁸ Кл / 300 В = 1,0*10⁻¹⁰ Ф = 0,10 нФ - электроемкость после заполнения

C = ε * ε₀ * S / d = q / U₁ => d = U₁ * ε₀ * S / q, ε = 1 - вакуум, воздух

d = 600 В * 8,85*10⁻¹² Ф/м * 200*10⁻⁴ м² / 3,0*10⁻⁸ Кл = 3,54*10⁻³ м = 3,54 мм - расстояние между пластинами

ε = q * d / (ε₀ * S * U₂) = 3,0*10⁻⁸ Кл * 3,54*10⁻³ м / (8.85*10⁻¹² Ф/м * 200*10⁻⁴ м² * 300 В) = 2,0 - диэлектрическая проницаемость

E₁ = U₁ / d = 600 В / 3,54*10⁻³ м = 1,69*10⁵ В/м - напряженность поля до заполнения

E₂ = U₂ / d = 300 В / 3,54*10⁻³ м = 8,47*10⁴ В/м - напряженность поля после заполнения

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

ответ. p = 32 мкПа