2. Рабочий закатывает тележку массой кг на платформу высотой h = 80 см, прикладывая силу Н. Длина наклонной плоскости 4 м. a) Определите полезную работу, совершенную при поднятии ящика вверх по платформе.
[1] b) Определите полную работу, совершенную при поднятии ящика вверх по платформе.
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
Все это можно определить при термометра, гениального изобретения Г. Галилея, это шкалы к простому термометру придумали Цельсий, Фаренгейт и Кельвин. А сам соединить показания теплового расширения и скорости молекул открыл Галилей. Следя за температурой тела, мы можем судить о скорости молекул, их энергии и расстоянии между ними. Понижение температуры связано с уменьшением скорости и энергии молекул, они при столкновении с термометром отдают ему меньше энергии, столбик термометра ползет вниз, объем жидкости в термометре и сосуде уменьшается и расстояние между молекулами тоже. Если температура увеличивается - все наоборот. Если температура не меняется, значит средняя скорость молекул, их энергия и расстояние тоже не меняются.
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