Из пушки, установленной на гладкой горизонтальной поверхности, горизонтально выпущено снаряд со скоростью 100 м / с .Какой скорости движения вступит пушка после выстрела, если масса заряда составляет 20 кг, а масса пушки 2 тонны?
"напряжение на зажимах источника тока" - это напряжение во внешней цепи (в данном случае - напряжение на одном резисторе), равное разности ЭДС E и напряжения непосредственно на источнике тока I r
таким образом, отношение напряжений во внешней цепи при различных резисторах R1 и R2 будет равно
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
таким образом, отношение напряжений во внешней цепи при различных резисторах R1 и R2 будет равно
U1/U2 = (E R1)/(R1 + r) * (R2 + r)/(E R2) = (R1/R2) * (R2+r)/(R1+r) = 5
или
R1/R2 = 5 * (R1+r)/(R2+r) [1]
полезная мощность - это мощность, выделяющаяся во внешней цепи (в нашем случае она выделяется только на резисторах R1 и R2)
P1 = I1² R1 = (E² R1)/(R1+r)² [!]
P2 = I2² R2 = (E² R2)/(R2+r)²
так как эти мощности по условию равны, то мы имеем право записать
R1/(R1+r)² = R2/(R2+r)²
или
R1/R2 = (R1+r)²/(R2+r)² [2]
приравниваем выражения [1] и [2]:
5 * (R1+r)/(R2+r) = (R1+r)²/(R2+r)²
5 = (R1+r)/(R2+r) [3]
полезные мощности, выделяющиеся на резисторах R1 и R2, можно записать еще так
P1 = U1²/R1
P2 = U2²/R2
поэтому
R1/R2 = (U1/U2)² = 25, то есть R1 = 25 R2 [4]
подставим выражение [4] в выражение [3] (или в выражение [1], без разницы, [3] нужно для, скажем, простоты)
после небольших преобразований получаем
r = 5 R2
R1 = 5 r [5]
подставим выражение [5] в [!]
P1 = (E² 5r)/(5r+r)²
ток короткого замыкания равен Iкз = E/r. поэтому
P1 = (5 Iкз E)/36
Iкз = (36 P1)/(5 E) = 7.2 A
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