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
Когда Вы пьете из трубочки, то забираете жидкость из пакета. Воздух, находящийся в нём заполняет освободившееся пространство, однако давление воздуха внутри пакета при этом падает (изотермический процесс, если пить сок медленно). На стенки пакета, помимо сил упругости самих стенок, действует сила давления воздуха, находящегося внутри, а также атмосферное давление. т.к. давление внутри уменьшилось, то сила атмосферного давления сожмёт пакет до тех пор, пока равнодействующая всех сил, давящих на стенки, опять не станет равной нулю.
Если сделать довольно большую дырку, которую вы в процессе питья не сможете перекрыть полностью, то после изменения объёма жидкости внутри, её место занимает воздух, попадающий из атмосферы. таким образом, равнодействующая сил, действующих на стенки, все время остается равной нулю. (опять же если пить медленно).
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
Если сделать довольно большую дырку, которую вы в процессе питья не сможете перекрыть полностью, то после изменения объёма жидкости внутри, её место занимает воздух, попадающий из атмосферы. таким образом, равнодействующая сил, действующих на стенки, все время остается равной нулю. (опять же если пить медленно).