с = кг × м/с / Н = кг × м/с / (кг × м/с**2) = (кг × м × с**2)/(с × кг × м) = с
примечание: сила и импульс являются векторными величинами. сила и изменение импульса сонаправлены. поэтому здесь рассматриваются числовые значения силы и изменения импульса.
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
время действия силы 1/5 с
Объяснение:
Требуется найти: время действия силы: t2 - t1
t1 - начало действия силы,
t2 - окончание действия силы
второй закон Ньютона:
F (t2 - t1) = p2 - p1
t2 - t1 = (p2 - p1) / F
p1 - начальный импульс,
p2 - конечный импульс
импульс, p = m × v,
по условию скорость изменилась: v2 - v1 = 5 м/с,
v2 - конечная скорость,
v1 - начальная скорость
тогда p2 - p1 = m × v2 - m ×v1 = m(v2 - v1)
масса не менялась
в итоге: t2 - t1 = m(v2 - v1) / F
t2 - t1 = 1 кг × (5м/с) / 25 Н = 1/5 с
проверим размерности:
1 Н = 1 кг × м/с**2
с = кг × м/с / Н = кг × м/с / (кг × м/с**2) = (кг × м × с**2)/(с × кг × м) = с
примечание: сила и импульс являются векторными величинами. сила и изменение импульса сонаправлены. поэтому здесь рассматриваются числовые значения силы и изменения импульса.
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