В музее занимательных наук "Экспериментаниуме" в рамках проекта "Ученые - детям" лекция о космической погоде. На ней кандидат физико-математических наук Павел Аболмасов рассказал о том, какие условия и сложности поджидают человека, если он когда-нибудь решится колонизировать другие планеты. Лекцию об алмазных дождях на Нептуне и молниях на Марсе можно было увидеть в прямой трансляции сетевого издания M24.ru. Приводим полную текстовую версию выступления.
- Знаете, что такое планеты земной группы и что такое планеты-гиганты? Слышали когда-нибудь? Вот есть большие газовые гиганты, которые далеко от солнца, в пять раз дальше чем Земля и еще дальше. А есть маленькие планеты земной группы, которые типа Земли, они ближе к солнцу. Какие планеты земной группы знаете?
- Венера, Марс…
- Уран
- Нет, Уран – это газовый гигант. Самая близкая к Солнцу какая планета?
- Меркурий
- Меркурий, правильно! Теперь, раз уж мы выяснили более-менее, что вы знаете, давайте я вам тоже что-нибудь расскажу. В первую очередь, я хочу вас немного огорчить, что я сам не планетолог. Те вещи, которыми я занимаюсь – это не планетология, а астрофизика. Звезды, всевозможные космические взрывы - это такие явления, что стоило бы человеку к ним приблизиться на небольшое расстояние, они бы человека испепелили, расплющили и все такое.
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
18.04.2014 15:20
В музее занимательных наук "Экспериментаниуме" в рамках проекта "Ученые - детям" лекция о космической погоде. На ней кандидат физико-математических наук Павел Аболмасов рассказал о том, какие условия и сложности поджидают человека, если он когда-нибудь решится колонизировать другие планеты. Лекцию об алмазных дождях на Нептуне и молниях на Марсе можно было увидеть в прямой трансляции сетевого издания M24.ru. Приводим полную текстовую версию выступления.- Знаете, что такое планеты земной группы и что такое планеты-гиганты? Слышали когда-нибудь? Вот есть большие газовые гиганты, которые далеко от солнца, в пять раз дальше чем Земля и еще дальше. А есть маленькие планеты земной группы, которые типа Земли, они ближе к солнцу. Какие планеты земной группы знаете?
- Венера, Марс…
- Уран
- Нет, Уран – это газовый гигант. Самая близкая к Солнцу какая планета?
- Меркурий
- Меркурий, правильно! Теперь, раз уж мы выяснили более-менее, что вы знаете, давайте я вам тоже что-нибудь расскажу. В первую очередь, я хочу вас немного огорчить, что я сам не планетолог. Те вещи, которыми я занимаюсь – это не планетология, а астрофизика. Звезды, всевозможные космические взрывы - это такие явления, что стоило бы человеку к ним приблизиться на небольшое расстояние, они бы человека испепелили, расплющили и все такое.
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