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
Размер кубика H = 9 см погружение кубика в воде k = 0,8 объема плотность воды p1 = 1000 кг/м3 плотность кубика p2 долита жидкость с плотностью р3 высота слоя жидкости h = 8 см и совпадает с верхней гранью кубика
закон архимеда для кубика плавающего в воде гласит что масса кубика равна массе вытесненой воды S*H*p2=S*(H*k)*p1 значит р2 = k*p1
закон архимеда для кубика плавающего в смеси двух жидкостей гласит что масса кубика равна массе вытесненых жидкостей S*H*p2=S*(H-h)*p1+S*h*p3 значит H*p2=(H-h)*p1+h*p3
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
погружение кубика в воде k = 0,8 объема
плотность воды p1 = 1000 кг/м3
плотность кубика p2
долита жидкость с плотностью р3
высота слоя жидкости h = 8 см и совпадает с верхней гранью кубика
закон архимеда для кубика плавающего в воде гласит что масса кубика равна массе вытесненой воды
S*H*p2=S*(H*k)*p1
значит р2 = k*p1
закон архимеда для кубика плавающего в смеси двух жидкостей гласит что масса кубика равна массе вытесненых жидкостей
S*H*p2=S*(H-h)*p1+S*h*p3
значит H*p2=(H-h)*p1+h*p3
p3 = (H*p2-(H-h)*p1)/h =
= (H*k*p1-(H-h)*p1)/h =
= p1*(H*k-(H-h))/h =
= p1*(1-H/h*(1-k)) = 1000*(1-9/8*(1-0,8)) кг/м3 = 775 кг/м3 - это ответ
p3 = p1*(1-H/h*(1-k)) - общая формула для этой и аналогичных задач