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
1) Вопрос сформулирован неверно! Видимо нужно на йти сколко длин волн содержится в одном импульсе, а волн? Волна одна ультразвуковая. λ = υ / ν S = υ * t = υ / ν *N N = ν * t = 80000 Гц * 0,002 с = 160
2) υ1 = υзв + υ - (1) скорость звука при попутном ветре υ2 = υзв - υ - (2) скорость звука против ветра Складываем два уравнения υ1 + υ2 = υзв + υзв +υ - υ υ1 +υ2 = 2υзв υзв = (υ1 + υ2) / 2 = (380 м/с + 320 м/с) / 2 = 350 м/с - скорость звука относительно воздуха υ = υ1 - υзв = 380 м/с - 350 м/с = 30 м/с - скорость ветра
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
λ = υ / ν
S = υ * t = υ / ν *N
N = ν * t = 80000 Гц * 0,002 с = 160
2) υ1 = υзв + υ - (1) скорость звука при попутном ветре
υ2 = υзв - υ - (2) скорость звука против ветра
Складываем два уравнения
υ1 + υ2 = υзв + υзв +υ - υ
υ1 +υ2 = 2υзв
υзв = (υ1 + υ2) / 2 = (380 м/с + 320 м/с) / 2 = 350 м/с - скорость звука относительно воздуха
υ = υ1 - υзв = 380 м/с - 350 м/с = 30 м/с - скорость ветра