Солнечный свет падает на плоское зеркало площадью S = 1 м2 под углом а = 60°. Определите силу F светового давления на зеркало, считая, что зеркало полностью отражает весь падающий на него свет (р = 1). Известно, что средняя мощность солнечного излучения, приходящаяся на 1 м2 земной поверхности, равна Р = 1,4*10^3 Вт/м2.
Дано
p₁ =768 мм рт ст - атмосферное давление в 1-м случае.
p₁₀ =748 мм рт ст - показание барометра в 1-м случае. соотв. h₁.
L₁=80 мм - высота воздушного пузыря.
p₂₀ - 734 мм рт ст показание барометра во 2м случае соотв. h₂.
p₂₀ - ? атмосферное давление во 2-м случае требуется найти.
Обозначим так же
p₁₁ - Давление воздуха в трубке в 1-м случае.
p₂₁ - Давление воздуха в трубке в 2-м случае.
L₂ - Высота пузыря во 2-м случае
При атмосферном давлении 768 мм рт. ст.
(1) следует из таких соображений. Система в равновесии (ртуть наход. на одном уровне). Рассмотрим давление в трубке на уровне ртути в чашке. С "одной стороны" давит атмосфера 768 мм рт ст, с другой столб ртути 748 мм и воздух над ртутью p₁₁.
Из (1) следует:
Аналогично во втором случае
Вот в (3) нам p₂₀ известно а вот p₂₁ будем искать.
Объем, занимаемый пузырьком, изменится, значит изменится его давление. Считая процесс изотермическим, (ну со временем температуры воздуха в трубке и атмосферного все равно выравняются), можем записать.
V₁, V₂ соответственно объем пузыря в 1-м и 2-м случаях.
Оцениваем изменение объема
V₁=L₁S
V₂=L₂S
S- площадь сечения трубки.
L₁ известен, L₂ = L₁+(h₁-h₂)=L₁+(748-734)=80+14=94 мм
Тогда из (5) ⇒
А из (4), (2) ⇒
Ну из (3)
ответ: p₂≈751,02 мм рт ст≈100127,66 Па.