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
Так как вольтметр теоретически имеет бесконечно большое сопротивление, ток через него не проходит. Поэтому ток в цепи i=E/(R+R0). Так как по условию ток через нагрузку - различный, то её сопротивление R при постоянной ЭДС источника должно изменяться. Пусть R1 - сопротивление нагрузки при токе i1=5 А, а R2 - при токе i2=10 А. Показание вольтметра U=i*R, откуда для первого случая имеем R1=U1/i1=48/5=9,6 Ом, а для второго случая R2=U2/i2=46/10=4,6 Ом. И так как i1=E/(R0+R1), а i2=E/(R0+R2), то, разделив второе выражение на первое, приходим к уравнению (R0+R1)/(R0+R2)=2. Решая его, находим R0=0,4 Ом.
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
ответ: R0=0,4 Ом.
Объяснение:
Так как вольтметр теоретически имеет бесконечно большое сопротивление, ток через него не проходит. Поэтому ток в цепи i=E/(R+R0). Так как по условию ток через нагрузку - различный, то её сопротивление R при постоянной ЭДС источника должно изменяться. Пусть R1 - сопротивление нагрузки при токе i1=5 А, а R2 - при токе i2=10 А. Показание вольтметра U=i*R, откуда для первого случая имеем R1=U1/i1=48/5=9,6 Ом, а для второго случая R2=U2/i2=46/10=4,6 Ом. И так как i1=E/(R0+R1), а i2=E/(R0+R2), то, разделив второе выражение на первое, приходим к уравнению (R0+R1)/(R0+R2)=2. Решая его, находим R0=0,4 Ом.