4 м
Объяснение:
Обозначим массу платформы как M, массу мальчика как m. Длину платформы как L.
Совместим точку 0 координатной прямой с центром платформы.
Центр масс платформы совпадает с её геометрическим центром и имеет координату P=0.
Координата центра масс мальчика равна K=P+0,5L=6 (он на правом краю платформы)
Тогда центр масс системы мальчик+платформа имеет координату X.
На систему не действуют внешние силы, значит центр масс не должен двигаться и его координата не меняется.
После того, как мальчик переместился, платформа сдвинулась относительно земли на расстояние h. Тогда координата центра масс платформы равна P=h, а координата мальчика K=h-0,5L (он на левом краю платформы). Запишем уравнение координаты центра масс этой системы:
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