Излучение с энергией 15 дж. освещает площадку 2 см. 2 в течение 1 мин. Определить давление ,производимое излучением на поверхность в случае ,когда площадка 1.полностью поглощает лучи. 2. Полностью их отражает . Расчет произвести ПОДРОБНЫЙ
Для расчета давления, производимого излучением на поверхность, нам необходимо знать формулу для расчета давления и значения всех известных величин.
Формула для расчета давления:
P = F/A
Где:
P - давление
F - сила, с которой излучение действует на поверхность
A - площадь поверхности, на которую действует излучение
У нас даны значения энергии излучения (E), площади поверхности (S) и времени (t).
Для начала, нам нужно выразить силу (F) через энергию излучения.
Сила излучения (F) равна изменению импульса (Δр) за единицу времени (t):
F = Δр/t
Когда излучение полностью поглощается (1), сила будет равна изменению импульса, определяемому формулой:
Δр = ΔE/c
Где:
ΔE - изменение энергии излучения за время (t)
c - скорость света
Теперь расчитаем изменение импульса (Δр).
ΔE = E2 - E1
ΔE = 15 Дж - 0
ΔE = 15 Дж
Используя формулу для силы, найденную ранее, и значение изменения импульса, получаем:
F = Δр/t
F = (ΔE/c)/t
Мы также знаем, что площадь поверхности равна 2 см. 2, или в метрических единицах 0.0002 м. 2. Переведем площадь в такие же единицы, как и результат расчета силы:
S = 0.0002 м. 2
Теперь расчитаем давление для случая, когда площадка полностью поглощает лучи (1).
P1 = F/S
P1 = ((ΔE/c)/t)/S
Найдем значения переменных:
ΔE = 15 Дж
c = 3 * 10^8 м/с (скорость света в вакууме)
t = 1 мин = 60 сек
S = 0.0002 м. 2
Подставим значения в формулу и рассчитаем давление (P1):
P1 = (((15 Дж)/(3 * 10^8 м/с))/60 сек)/(0.0002 м. 2)
Выполняя вычисления:
P1 = (((15 Дж)/(3 * 10^8 м/с))/60 сек)/(0.0002 м. 2)
P1 = (0.00000001666666 Дж * с)/(0.0002 м. 2)
P1 = 0.000083333333 Дж * м/с * м. 2
Таким образом, при полном поглощении лучей давление на поверхность составит 0.000083333333 Дж * м/с * м. 2.
Теперь рассмотрим случай, когда площадка полностью отражает лучи (2).
Когда лучи полностью отражаются, изменение импульса будет равно дважды изменению импульса при поглощении:
Δр = 2 * ΔE/c
Теперь расчитаем силу (F) при полном отражении:
F = Δр/t
F = (2 * 0.00000005 Дж * с/м)/(60 сек)
Найдем значения переменных:
Δр = 2 * 0.00000005 Дж * с/м
c = 3 * 10^8 м/с (скорость света в вакууме)
t = 1 мин = 60 сек
Подставим значения в формулу и рассчитаем силу (F):
F = ((2 * 0.00000005 Дж * с/м)/(60 сек))
Выполняя вычисления:
F = ((2 * 0.00000005 Дж * с/м)/(60 сек))
F = 0.00000000008333333 Дж * м/с * м
Таким образом, при полном отражении лучей сила, с которой излучение действует на поверхность, составит 0.00000000008333333 Дж * м/с * м.
Теперь расчитаем давление для случая, когда площадка полностью отражает лучи (2).
P2 = F/S
P2 = ((2 * 0.00000000008333333 Дж * м/с * м)/(60 сек))/(0.0002 м. 2)
Выполняя вычисления:
P2 = ((2 * 0.00000000008333333 Дж * м/с * м)/(60 сек))/(0.0002 м. 2)
P2 = (0.00000000016666666 Дж * с)/(0.0002 м. 2)
P2 = 0.0000008333333 Дж * м/с * м. 2
Таким образом, при полном отражении лучей давление на поверхность составит 0.0000008333333 Дж * м/с * м. 2.
Формула для расчета давления:
P = F/A
Где:
P - давление
F - сила, с которой излучение действует на поверхность
A - площадь поверхности, на которую действует излучение
У нас даны значения энергии излучения (E), площади поверхности (S) и времени (t).
Для начала, нам нужно выразить силу (F) через энергию излучения.
Сила излучения (F) равна изменению импульса (Δр) за единицу времени (t):
F = Δр/t
Когда излучение полностью поглощается (1), сила будет равна изменению импульса, определяемому формулой:
Δр = ΔE/c
Где:
ΔE - изменение энергии излучения за время (t)
c - скорость света
Теперь расчитаем изменение импульса (Δр).
ΔE = E2 - E1
ΔE = 15 Дж - 0
ΔE = 15 Дж
Используя формулу для силы, найденную ранее, и значение изменения импульса, получаем:
F = Δр/t
F = (ΔE/c)/t
Мы также знаем, что площадь поверхности равна 2 см. 2, или в метрических единицах 0.0002 м. 2. Переведем площадь в такие же единицы, как и результат расчета силы:
S = 0.0002 м. 2
Теперь расчитаем давление для случая, когда площадка полностью поглощает лучи (1).
P1 = F/S
P1 = ((ΔE/c)/t)/S
Найдем значения переменных:
ΔE = 15 Дж
c = 3 * 10^8 м/с (скорость света в вакууме)
t = 1 мин = 60 сек
S = 0.0002 м. 2
Подставим значения в формулу и рассчитаем давление (P1):
P1 = (((15 Дж)/(3 * 10^8 м/с))/60 сек)/(0.0002 м. 2)
Выполняя вычисления:
P1 = (((15 Дж)/(3 * 10^8 м/с))/60 сек)/(0.0002 м. 2)
P1 = (0.00000001666666 Дж * с)/(0.0002 м. 2)
P1 = 0.000083333333 Дж * м/с * м. 2
Таким образом, при полном поглощении лучей давление на поверхность составит 0.000083333333 Дж * м/с * м. 2.
Теперь рассмотрим случай, когда площадка полностью отражает лучи (2).
Когда лучи полностью отражаются, изменение импульса будет равно дважды изменению импульса при поглощении:
Δр = 2 * ΔE/c
Расчитаем изменение импульса (Δр):
Δр = 2 * ΔE/c
Δр = 2 * 15 Дж/(3 * 10^8 м/с)
Δр = 2 * 0.00000005 Дж * с/м
Теперь расчитаем силу (F) при полном отражении:
F = Δр/t
F = (2 * 0.00000005 Дж * с/м)/(60 сек)
Найдем значения переменных:
Δр = 2 * 0.00000005 Дж * с/м
c = 3 * 10^8 м/с (скорость света в вакууме)
t = 1 мин = 60 сек
Подставим значения в формулу и рассчитаем силу (F):
F = ((2 * 0.00000005 Дж * с/м)/(60 сек))
Выполняя вычисления:
F = ((2 * 0.00000005 Дж * с/м)/(60 сек))
F = 0.00000000008333333 Дж * м/с * м
Таким образом, при полном отражении лучей сила, с которой излучение действует на поверхность, составит 0.00000000008333333 Дж * м/с * м.
Теперь расчитаем давление для случая, когда площадка полностью отражает лучи (2).
P2 = F/S
P2 = ((2 * 0.00000000008333333 Дж * м/с * м)/(60 сек))/(0.0002 м. 2)
Выполняя вычисления:
P2 = ((2 * 0.00000000008333333 Дж * м/с * м)/(60 сек))/(0.0002 м. 2)
P2 = (0.00000000016666666 Дж * с)/(0.0002 м. 2)
P2 = 0.0000008333333 Дж * м/с * м. 2
Таким образом, при полном отражении лучей давление на поверхность составит 0.0000008333333 Дж * м/с * м. 2.