Размеры кирпича 29см х 11см х 5см. Вес кирпича составляет 8,5 кг. Каково максимальное и минимальное давление кирпича, когда его кладут на кладку? Результаты округли до одного. г ~ 10м/с2.
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
Тверде тіло
р, кг/м3
р, г/см3
Тверде тіло
р, кг/м3
р, г/см3
Осмій
22 600
22.60
Мармур
2700
2,7
Іридій
22 400
22.40
Скло віконне
2500
2,5
Платина
21 500
21,50
Порцеляна
2300
2,3
Золото
19 300
19,30
Бетон
2300
2,3
Свинець
11 300
11,30
Цегла
1800
1.8
Срібло
10 500
10,50
Цукор-рафінад
1600
1.6
Мідь
8900
8,90
Оргскло
1200
1.2
Латунь
8500
8,50
Капрон
1100
1.1
Сталь, залізо
7800
7,80
Поліетилен
920
0.92
Олово
7300
7,30
Парафін
900
0.92
Цинк
7100
7,10
Лід
900
0.90
Корунд
4020
4,00
Дуб (сухий)
700
0.70
Чавун
4000
4,00
Сосна (суха)
400
0.40
Алюміній
2700
2,70
Корок
240
0.24
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