На малом поршне гидравлической машины находится груз массой 15 кг а на большом 225 кг диаметр малого поршня 6 см определите диаметр большого поршня если поршня находится в равновесии
А) Если конденсатор сначала заряжают, а затем отключают от источника напряжения, то неизменным остается заряд q на обкладках, а при увеличении втрое расстояния изменяется емкость С и напряжение U на нем. Соответственно энергия W=q^2/2C. Так как емкость С=eS/d, C1=eS/d, C2=eS/3d =C1/3, то W2=3W1. б) Если конденсатор остается подключенным, то у такого конденсатора изменяется вследствие увеличении расстояния его емкость С2=C1/3 и заряд на обкладках q=C*U. U естественно остается тем же, а q2=C2*U=C1*U/3. W2=q2^2/2C2=3(C1*U)^2/9*2*C1=(C1*U)^2/6*C1=C*U^2/6=W1/3, W1=C*U^2/2.
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
б) Если конденсатор остается подключенным, то у такого конденсатора изменяется вследствие увеличении расстояния его емкость С2=C1/3 и заряд на обкладках q=C*U. U естественно остается тем же, а q2=C2*U=C1*U/3.
W2=q2^2/2C2=3(C1*U)^2/9*2*C1=(C1*U)^2/6*C1=C*U^2/6=W1/3, W1=C*U^2/2.
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