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
Движения парнишки на скейтборде описывается следующими параметрами: m1=55 кг v1=3 m/s p1=m1*v1
Для девочки же справедливо: m2=30 kg v2=5 m/s p2=m2*v2
По закону сохранения импульса, при условии, что масса скейтборда принебрежительно мала по сравнению к массе человекоподобных, мы можем записать: p1+p2 = p
где p - общий имульс системы после удивительного прыжка девочки: p = (m1+m2)*v3 v3 здесь это и есть искомая скорость.
Тогда запишем: m1*v1+m2*v2=(m1+m2)*v3 v3=(m1*v1+m2*v2)/(m1+m2)=(55*3+30*5)/(55+30)=(165+150)/85=315/85=63/17=3.7 м/c
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
Движения парнишки на скейтборде описывается следующими параметрами:
m1=55 кг
v1=3 m/s
p1=m1*v1
Для девочки же справедливо:
m2=30 kg
v2=5 m/s
p2=m2*v2
По закону сохранения импульса, при условии, что масса скейтборда принебрежительно мала по сравнению к массе человекоподобных, мы можем записать:
p1+p2 = p
где
p - общий имульс системы после удивительного прыжка девочки:
p = (m1+m2)*v3
v3 здесь это и есть искомая скорость.
Тогда запишем:
m1*v1+m2*v2=(m1+m2)*v3
v3=(m1*v1+m2*v2)/(m1+m2)=(55*3+30*5)/(55+30)=(165+150)/85=315/85=63/17=3.7 м/c