Вижу, в чате написала 50°, а не 500, я удивился сначала ___
а) высота Солнца составляет угол 50° с горизонтом; чтобы осветить дно колодца отраженный луч должен составлять с горизонтом угол -90°. Таким образом, перпендикуляр, проведенный в точку падения луча составляет с горизонтом угол (50°+(-90°))/2=-40°/2=-20°. Следовательно, отражающая поверхность зеркала и горизонт составляют угол -200°+90°=70°.
б) направить солнечные лучи горизонтально можно в двух направлениях:
- в ту же сторону, где находится Солнце; будем считать, что в этом случае отраженный луч составляет с горизонтом угол 0°; перпендикуляр, проведенный в точку падения луча составляет с горизонтом угол (50°+0°)/2=25°. Следовательно, отражающая поверхность зеркала и горизонт составляют угол 25°+90°=115°.
- в противоположную сторону; будем считать, что в этом случае отраженный луч составляет с горизонтом угол 180°; перпендикуляр, проведенный в точку падения луча составляет с горизонтом угол (50°+180°)/2=230°/2=115° . Следовательно, поверхность зеркала и горизонт составляют угол 115°-90°=25°.
ответ: а) 70°; б) 115° или 25°.
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