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
Если условия задачи правильные (уравнения записаны верно), то решение такое.
Приведённые уравнения являются формулами для нахождения координаты и описывают равномерное прямолинейное движение, т.к. скорость постоянна. Общая формула для координаты такая:
x(t) = x0 + v*t, где x - координата, в которой окажется тело через время t, x0 - координата, в которой начинается отсчёт времени t, v - скорость.
Проанализируем уравнения для каждого из велосипедистов:
x1 = 15 + 11t
15 - это координата, в которой находился первый велосипедист, когда пошёл отсчёт времени
11 - это его скорость (11 м/с)
x2 = 10 + 10t
10 - положение второго велосипедиста в момент начала наблюдения
10 м/с - его скорость
Видно, что 11 > 10 - скорость первого велосипедиста больше, чем второго. Кроме того, секундомер, отсчитывающий время t, включили для обоих спортсменов одновременно - когда первый находился в координате x1_0 = 15, а второй находился в координате х2_0 = 10. Это следует из условий - и в первом и во втором уравнении время обозначено как t, то есть для обоих оно равнозначно. Тогда, учитывая, что первый велосипедист в момент начала наблюдения находится на 5 метров впереди второго (15 - 10 = 5), можно сказать, что он уже перегнал второго и продолжает отрываться, т.к. его скорость больше. Получается, что ответ на первый вопрос есть: нет, не догонит, т.к. в начальный момент времени он уже впереди второго. Второй вопрос, выходит, бессмысленен.
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 условия задачи правильные (уравнения записаны верно), то решение такое.
Приведённые уравнения являются формулами для нахождения координаты и описывают равномерное прямолинейное движение, т.к. скорость постоянна. Общая формула для координаты такая:
x(t) = x0 + v*t, где x - координата, в которой окажется тело через время t, x0 - координата, в которой начинается отсчёт времени t, v - скорость.
Проанализируем уравнения для каждого из велосипедистов:
x1 = 15 + 11t
15 - это координата, в которой находился первый велосипедист, когда пошёл отсчёт времени
11 - это его скорость (11 м/с)
x2 = 10 + 10t
10 - положение второго велосипедиста в момент начала наблюдения
10 м/с - его скорость
Видно, что 11 > 10 - скорость первого велосипедиста больше, чем второго. Кроме того, секундомер, отсчитывающий время t, включили для обоих спортсменов одновременно - когда первый находился в координате x1_0 = 15, а второй находился в координате х2_0 = 10. Это следует из условий - и в первом и во втором уравнении время обозначено как t, то есть для обоих оно равнозначно. Тогда, учитывая, что первый велосипедист в момент начала наблюдения находится на 5 метров впереди второго (15 - 10 = 5), можно сказать, что он уже перегнал второго и продолжает отрываться, т.к. его скорость больше. Получается, что ответ на первый вопрос есть: нет, не догонит, т.к. в начальный момент времени он уже впереди второго. Второй вопрос, выходит, бессмысленен.