… В области действия однородного электрического поля напряженностью Е, шарик массой m и положительным зарядом q совершает вращательные движения на нити вокруг оси. Поле силы тяжести отсутствует. Угол отклонения нити от оси неизменен и равен В, модуль скорости шарика не изменяется. (смотрите фото)
в начале движении тела со скоростью ( v0 ) его проекция скорости на ось ох ( v0x ) равна ( v0cosα ) , a проекция скорости на ось оу ( v0y ) равна ( v0sinα )
1)
учитывая то что
h = v0yt + ( gt² ) / 2 - в векторном виде
oy : h = v0yt - ( gt² ) / 2
и
tп. ( время подъёма ) t = v0y / g = ( v0sinα ) / g
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
ответ:
1) 2,8 м
2) 19,5 м
3) 1,5 с
объяснение:
в начале движении тела со скоростью ( v0 ) его проекция скорости на ось ох ( v0x ) равна ( v0cosα ) , a проекция скорости на ось оу ( v0y ) равна ( v0sinα )
1)
учитывая то что
h = v0yt + ( gt² ) / 2 - в векторном виде
oy : h = v0yt - ( gt² ) / 2
и
tп. ( время подъёма ) t = v0y / g = ( v0sinα ) / g
tп. = ( 15 * 0,5 ) / 10 = 0,75 с
отсюда
h = v0sinαtп. - ( gtп.² ) / 2
h = 15 * 0,5 * 0,75 - ( 10 * 0,75² ) / 2 ≈ 2,8 м
2) l = v0xtпол.
tпол. = 2tп.
l = v0x2tп.
l = v0cosα2tп.
l = 15 * 0,866 * 2 * 0,75 = 19,5 м
3) tпол. ( полное время движения ) = 2tп.
tпол. = 2 * 0,75 = 1,5 с
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