Определи массу груза, который на пружине жёсткостью 233 Н/м делает 21 колебани(-й, -я) за 39 секунд. При расчётах прими π=3,14.
(ответ округли до тысячных.)

63 мГн

Объяснение:

Дано:

Wэ = 0,5 мДж = 0,5*10⁻³ Дж

ν = 400 кГц = 4*10⁵ Гц

qmax = 50 нКл = 50*10⁻⁹ Кл

L - ?

Запишем формулу Томсона:

T = 2π*√ (L*C)

Возведем обе части в квадрат:

T² = 4*π²*L*C

Отсюда индуктивность катушки:

L = T² / (4*π²*C)             (1)

Итак, нам надо знать период T и емкость конденсатора С.

1) Период колебаний:

T = 1 / υ = 1 / 4*10⁵ = 2,5*10⁻⁶ c

2)

Емкость конденсатора найдем из формулы:

Wэ = q² / (2*C)

C = q² / (2*Wэ) = (50*10⁻⁹)² / (2*0,5*10⁻³) =  2,5*10⁻¹² Ф

3)

Найденные величины подставляем в формулу (1)

L = T² / (4*π²*C) = (2,5*10⁻⁶ )² / (4*3,14²* 2,5*10⁻¹²) ≈ 0,063 Гн   или  63 мГн

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

ответ. p = 32 мкПа