Визначимо повну енергію, вона дорівнює потенційної на ІАХ висоті:
Е = Епмах = m * g * Hмах. (Hмах = 8м).
Е = 8 * 10 * 8 = 640Дж.
Через 1с: за 1с тіло набере швидкість v = g * t. v = 18 * 1 = 10м / c. Визначимо кінетичну енергію в цій точці: ЕК1 = m * v ^ 2 / 2. ЕК1 = 8 * 100/2 = 400Дж.
Повна енергія в будь-якій точці = сумі кінетичної і потенційної:
Е = ЕК1 + Еп1, звідси Еп1 = 640 - 400 = 240Дж.
Якщо енергії одіннаковом, значить вони обидві рівні половині повної:
ЕК2 = Еп2 = Е / 2. = 640/2 = 320Дж.
Еп2 = m * g * h2, h2 = Еп2 / g * m. h2 = 320/10 * 8 = 4м. (Це можна було вирішити усно, половина енергії на половині висоти h2 = h / 2 = 8/2 = 4 м).
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
4м
Объяснение:
Визначимо повну енергію, вона дорівнює потенційної на ІАХ висоті:
Е = Епмах = m * g * Hмах. (Hмах = 8м).
Е = 8 * 10 * 8 = 640Дж.
Через 1с: за 1с тіло набере швидкість v = g * t. v = 18 * 1 = 10м / c. Визначимо кінетичну енергію в цій точці: ЕК1 = m * v ^ 2 / 2. ЕК1 = 8 * 100/2 = 400Дж.
Повна енергія в будь-якій точці = сумі кінетичної і потенційної:
Е = ЕК1 + Еп1, звідси Еп1 = 640 - 400 = 240Дж.
Якщо енергії одіннаковом, значить вони обидві рівні половині повної:
ЕК2 = Еп2 = Е / 2. = 640/2 = 320Дж.
Еп2 = m * g * h2, h2 = Еп2 / g * m. h2 = 320/10 * 8 = 4м. (Це можна було вирішити усно, половина енергії на половині висоти h2 = h / 2 = 8/2 = 4 м).
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