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
Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся такие понятия, как центростремительное ускорение и равенство силы центробежной силе тяжести.
Начнем с того, что центростремительное ускорение (a) - это ускорение, направленное к центру окружности. Для того чтобы найти его значение, мы можем использовать формулу:
a = v^2 / r,
где v - скорость автомобиля и r - радиус кривизны моста.
Также в задаче говорится, что автомобиль давит на мост с силой, модуль которой на 20% меньше модуля силы тяжести. Так как сила тяжести равна m*g, где m - масса автомобиля, а g - ускорение свободного падения, то сила, с которой автомобиль давит на мост, равна (0.8*m*g).
Теперь мы можем использовать равенство силы центробежной силе тяжести:
m*a = 0.8*m*g,
где m*a - центростремительная сила, а 0.8*m*g - сила, с которой автомобиль давит на мост.
Так как m сокращается, мы можем записать уравнение в следующем виде:
a = 0.8*g.
Теперь мы можем подставить это значение центростремительного ускорения в нашу первоначальную формулу для a:
0.8*g = v^2 / r.
И окончательно, чтобы найти радиус кривизны (r), мы можем переставить компоненты уравнения:
r = v^2 / (0.8*g).
Теперь остается только подставить числовые значения:
v = 18 м/с,
g = 9.8 м/с^2.
Получаем:
r = (18^2) / (0.8*9.8).
Остается только выполнить вычисления:
r = 324 / 7.84 = 41.33 м.
Таким образом, радиус кривизны моста составляет около 41.33 метров.
w=2 рад/с