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
Непонятно, зачем тут скорость.. . Или просто так? Для информации? Ну что ж, возьмем из таблицы удельную теплоту сгорания бензина - 44*10^6 Дж/кг, а также найдем в таблицах плотность бензина 0,74 кг/л. Найдем массу сгоревшего бензина 0,74*3,7=2,74 кг. Найдем количество выделившейся за час тепловой энергии 2,74*44*10^6=121 МДж. Учтем КПД 121*0,25=30,3 Мдж - это полезная работа, произведенная двигателем. А теперь разделим полученную величину полезной работы на время в секундах - получим мощность двигателя: 30,3*10^6/3600=8400 Вт=8,4 кВт. Можно посчитать в лошадиных силах: 8400/735,5=11,4 л. с. Но зачем скорость - ума не приложу.. . Можно еще рассчитать, какая при этой скорости действует сила - вот для этого нужна скорость! Пересчитаем в метры в секунду - скорость равна 30 м/с. Тогда 8400/30=280 Н - сила тяги двигателя мотоцикла. Может, Вам именно сила тяги нужна на этой скорости? Она же сила сопротивления движению.
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