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
M - масса конькобежца, m - масса шайбы V₂ - скорость шайбы, V₁ - скорость конькобежца Начнем с определения скорости конькобежца через ЗСИ: MV₁ = mV₂ V₁ = (mV₂)/M
Далее воспользуемся формулой S = V₁²/2a Для определения a, воспользуемся формулой 2 закона Ньютона: F = ma. Также Fтр = μmg => a = μg.
Далее подставляем все в формулу S = V²/2a S = ((mV₂)/M)²/(2μg) = (m²V²)/(2M²μg) подставляем данные S = ((0.3*40)/70)²/(2*0.2*10) ≈ 0.0074 м
Когда расстояние увеличится в 1.5 раза, расстояние будет составлять 0.01101 м. Подставим новое значение расстояние и получим, что скорость должна будет составлять ≈ 49 м/с ⇒ 49/40 = 1. 225 раз
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
Начнем с определения скорости конькобежца через ЗСИ:
MV₁ = mV₂
V₁ = (mV₂)/M
Далее воспользуемся формулой S = V₁²/2a
Для определения a, воспользуемся формулой 2 закона Ньютона:
F = ma. Также Fтр = μmg => a = μg.
Далее подставляем все в формулу S = V²/2a
S = ((mV₂)/M)²/(2μg) = (m²V²)/(2M²μg) подставляем данные
S = ((0.3*40)/70)²/(2*0.2*10) ≈ 0.0074 м
Когда расстояние увеличится в 1.5 раза, расстояние будет составлять 0.01101 м. Подставим новое значение расстояние и получим, что скорость должна будет составлять ≈ 49 м/с ⇒ 49/40 = 1. 225 раз