H = 25см = 0.25м (не забываем ВСЕГДА решать в одной системе единиц, сейчас мы решаем в системе СИ- кг,м Если бы приняли систему СГС, всё нужно біло бі сначала перевести в г,см).
S = 100 * 0.25 = 25м^3.
Найдём вес льдины Р = m * g = p * V * g (p - плотность, то есть масса ОДНОЙ единицы объёма, то есть 1м^3 )
V = 900 * 25 * 9.8 = 220500 н
Найдём вес воды того же объёма(у воды плотность 1000)
Vв = 1000 * 25 * 9.8 = 245000 н
Мы видим, что льдина ЛЕГЧЕ воды, поэтому она и ПЛАВАЕТ. Легче же она на
2455000 - 220500 = 24500 н. Поэтому, если этот вес положить на льдину, её вес сравняется с весом воды и она займёт нейтральное положение, если чуть больше, она начнет тонуть, а чуть меньше, будет плавать. Так как в задаче спрашивается о МАКСИМАЛЬНОМ грузе, при котором льдина будет ещё плавать, то ответ ОЧЕВИДЕН - 24500н.
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
Найдём объём льдины V = S * H.
S = 100 м^2;
H = 25см = 0.25м (не забываем ВСЕГДА решать в одной системе единиц, сейчас мы решаем в системе СИ- кг,м Если бы приняли систему СГС, всё нужно біло бі сначала перевести в г,см).
S = 100 * 0.25 = 25м^3.
Найдём вес льдины Р = m * g = p * V * g (p - плотность, то есть масса ОДНОЙ единицы объёма, то есть 1м^3 )
V = 900 * 25 * 9.8 = 220500 н
Найдём вес воды того же объёма(у воды плотность 1000)
Vв = 1000 * 25 * 9.8 = 245000 н
Мы видим, что льдина ЛЕГЧЕ воды, поэтому она и ПЛАВАЕТ. Легче же она на
2455000 - 220500 = 24500 н. Поэтому, если этот вес положить на льдину, её вес сравняется с весом воды и она займёт нейтральное положение, если чуть больше, она начнет тонуть, а чуть меньше, будет плавать. Так как в задаче спрашивается о МАКСИМАЛЬНОМ грузе, при котором льдина будет ещё плавать, то ответ ОЧЕВИДЕН - 24500н.
Всё! Как видишь, ОЧЕНЬ просто.
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