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
V2=145000 см3=0,145 м3.
Fарх=?
Fарх=p1gV2=790 кг/м3 * 10 Н/кг * 0,145 м3=1145,5 Н. Это ответ.
2)
V2=15 м3
F=?
F=P=P0-Fарх=mg-p1gV2=p2gV2-p1gV2=7900 кг/м3 * 10 Н/кг * 15 м3 - 1000 кг/м3 * 10 Н/кг * 15 м3=1185000 Н - 150000 Н=1,035,000 Н=прибл 1 МН. Это ответ.
3)
Fарх=6500 Н
V2=?
V2=Fарх/p1g=6500 Н / 1000 кг/м3 / 10 Н/кг=0,65 м3. Это ответ.
4)
m=200 г=0,2 кг
V2=200 см3=0,0002 м3.
Fарх=?
p1<p2 ?
Fарх=p1gV2=900 кг/м3 * 10 Н/кг * 0,0002 м3=1,8 Н.
p2=m/V2=0,2 кг / 0,0002 м3=1000 кг/м3.
5)
P0=2,8 Н
Fарх=0,4 Н
P=?
P=P0 - Fарх=2,8 Н - 0,4 Н=2,4 Н. Это ответ.
6)
P=500 кН
Fарх=2500 кН
F=Fарх - P=2500 кН - 500 кН=2000 кН=2000000 Н=2 МН. Это ответ.
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