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
Плотность ртути r=13540 кг/м^3 столбик длиной 0,075 метра будет весить=0,075*13540*S=1015,5*S кг и при поворотах трубки вверх или вниз создаст перепад давления dp = mg/S = 1015,5*9,8 = 9951,9 Па здесь S - площадь сечения трубки процесс считаем изотермическим, p*V = const с учётом того, что поперечное сечение трубки постоянно, а V = l*S p*l = const при повороте трубки открытым концом вверх давление столбика ртути будет повышать давление в замкнутой части трубки p0*132 = (p0+dp)*120 132*p0 = 120*p0 + 120*dp p0 = 10*dp а при повороте открытым концом вниз в трубке над ртутью будет разрежение 132*p0 = (p0-dp)*l 132*10*dp = (10*dp-dp)*l l = 132*10/9 = 146,7 мм получается, что данные о том, что Тим ртуть, о длине столбика ртути для решения избыточны, достаточно только двух длин, 120 и 132 мм.
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
