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
Тут бы желателен рисунок, но нет возможности в данный момент это организовать. Запишу все так.
Для начала начнем с простого, длина всей цепочки:
На первую часть цепочки (Которая свешивается со стола), действует сила тяжести Fт1 равная m1*g (масса той части цепочки, которая не лежит на столе). (Сила трения равна силе тяжести Fтр=Fт1).
На вторую часть цепочки (которая не свешивается со стола) действует сила тяжести Fт2 равная m2*g (масса той часть цепочки, которая не свешивается). А так же сила реакции опоры N равная N=Fт2.
Сила трения равна: Fтр=n*N; Fтр=Fт1. (Из условия неподвижного блока - система меняет направление действия силы).
Запишем что мы получили:
Fт1=n*N;
Fт1=n*Fт2.
m1*g=n*m2*g;
Теперь обратимся к массе, масса каждой части цепочки разная: m1=p*V1; m2=p*V2; (Плотность цепочки одинакова). Объемы распишем так: V1=l1*d; V2=l2*d; d - одинаков для всей цепочки, его сразу сокращаем.
l1*g=n*l2*g;
l1=n*l2;
Теперь возвратимся в самую первую формулу:
l=l1+l2; Сделаем замену l1 как n*l2
l=l2*n+l2;
l=l2*(n+1);
Откуда l2=l/(n+1);
l2=1,5/1,5=1 метр. - Длина несвешивающейся части цепочки.
l1=l-l2=1,5-1=0,5 метра.
ответ: l1=0,5 метра - длина свешивающейся части цепочки.
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
Дано:
l=1,5 м.
n=0,5.
l2=?
l1=?
______
Тут бы желателен рисунок, но нет возможности в данный момент это организовать. Запишу все так.
Для начала начнем с простого, длина всей цепочки:
На первую часть цепочки (Которая свешивается со стола), действует сила тяжести Fт1 равная m1*g (масса той части цепочки, которая не лежит на столе). (Сила трения равна силе тяжести Fтр=Fт1).
На вторую часть цепочки (которая не свешивается со стола) действует сила тяжести Fт2 равная m2*g (масса той часть цепочки, которая не свешивается). А так же сила реакции опоры N равная N=Fт2.
Сила трения равна: Fтр=n*N; Fтр=Fт1. (Из условия неподвижного блока - система меняет направление действия силы).
Запишем что мы получили:
Fт1=n*N;
Fт1=n*Fт2.
m1*g=n*m2*g;
Теперь обратимся к массе, масса каждой части цепочки разная: m1=p*V1; m2=p*V2; (Плотность цепочки одинакова). Объемы распишем так: V1=l1*d; V2=l2*d; d - одинаков для всей цепочки, его сразу сокращаем.
l1*g=n*l2*g;
l1=n*l2;
Теперь возвратимся в самую первую формулу:
l=l1+l2; Сделаем замену l1 как n*l2
l=l2*n+l2;
l=l2*(n+1);
Откуда l2=l/(n+1);
l2=1,5/1,5=1 метр. - Длина несвешивающейся части цепочки.
l1=l-l2=1,5-1=0,5 метра.
ответ: l1=0,5 метра - длина свешивающейся части цепочки.