Турист приближается к зда- нию национальной библиотеки (рис. 3) на расстояние 8 = 120 м за время t = 2,0 мин. ска- кой средней скоростью относительно туриста и в каком направлении «движется» здание национальной библиотеки?
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
Барометр-анероид (от греческого слова «анерос» — без воды) – это прибор для измерения атмосферного давления, в механизме которого отсутствует жидкость (в отличие от ртутного и жидкостных барометров Торричелли).Анероид был изобретен французским инженером Люсьеном Види в 1884 году.
Основную часть анероида составляет металлический корпус с гофрированной (ребристой\волнистой) поверхностью. Из данного корпуса откачан воздух, внутри создается сильное разрежение. При действии на корпус атмосферного давления и чтобы оно его не раздавило, крышку корпуса оттягивает наверх пружина. Когда атмосферное давление увеличивается, то пружина растягивается, так как крышку продавливает вниз. К пружине с особого передаточного механизма прикреплена стрелка-указатель, которая передвигается влево или право в зависимости от изменения атмосферного давления. Под стрелкой размещена шкала. Шкалу градуируют по эталону – по показаниям ртутного барометра. Барометры-анероиды менее надежды в своих показаниях чем ртутные, так как мембраны и пружины со временем изнашиваются, но получили широкое применение в жизни. Они обладают рядом преимуществ: они более безопасны, удобны в использовании и компактны (вспомните высоту трубки с ртутью высотой 1 метр).
Анероиды используют в метеорологических исследованиях: изменение атмосферного давления «предсказывает» погоду на следующие дни. При этом анероиды обладают высокой чувствительностью: незначительное изменение высоты (2-3 метра) заставляет стрелку двигаться, то есть барометр-анероид улавливает даже незначительное изменение атмосферного давления. Если же подняться с анероидом в горы, то можно заметить, что каждые 12 метров подъема будут соответствовать уменьшению атмосферного давления на 1 мм рт. ст.
Мы уже знаем, что атмосферное давление с высотой уменьшается, поэтому анероиды имеют и второе применение – в качестве высотометров. Шкала некоторых анероидов проградуирована в метрах или километрах над уровнем моря. Такие приборы называются альтиметрами или барометрами-высотометрами.
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
Объяснение:
Барометр-анероид (от греческого слова «анерос» — без воды) – это прибор для измерения атмосферного давления, в механизме которого отсутствует жидкость (в отличие от ртутного и жидкостных барометров Торричелли).Анероид был изобретен французским инженером Люсьеном Види в 1884 году.
Основную часть анероида составляет металлический корпус с гофрированной (ребристой\волнистой) поверхностью. Из данного корпуса откачан воздух, внутри создается сильное разрежение. При действии на корпус атмосферного давления и чтобы оно его не раздавило, крышку корпуса оттягивает наверх пружина. Когда атмосферное давление увеличивается, то пружина растягивается, так как крышку продавливает вниз. К пружине с особого передаточного механизма прикреплена стрелка-указатель, которая передвигается влево или право в зависимости от изменения атмосферного давления. Под стрелкой размещена шкала. Шкалу градуируют по эталону – по показаниям ртутного барометра. Барометры-анероиды менее надежды в своих показаниях чем ртутные, так как мембраны и пружины со временем изнашиваются, но получили широкое применение в жизни. Они обладают рядом преимуществ: они более безопасны, удобны в использовании и компактны (вспомните высоту трубки с ртутью высотой 1 метр).
Анероиды используют в метеорологических исследованиях: изменение атмосферного давления «предсказывает» погоду на следующие дни. При этом анероиды обладают высокой чувствительностью: незначительное изменение высоты (2-3 метра) заставляет стрелку двигаться, то есть барометр-анероид улавливает даже незначительное изменение атмосферного давления. Если же подняться с анероидом в горы, то можно заметить, что каждые 12 метров подъема будут соответствовать уменьшению атмосферного давления на 1 мм рт. ст.
Мы уже знаем, что атмосферное давление с высотой уменьшается, поэтому анероиды имеют и второе применение – в качестве высотометров. Шкала некоторых анероидов проградуирована в метрах или километрах над уровнем моря. Такие приборы называются альтиметрами или барометрами-высотометрами.