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
Если объемы одинаковые, то и силы Архимеда были бы одинаковыми (вытесняется один и тот же объем воздуха) F Архимеда = ρ воздуха* g * V Просто подъемная сила гелиевого шара будет меньше подъемной силы водородного шара
F под = F архимеда - mo*g
mo - масса полезного груза + масса оболочки шара + МАССА ГАЗА = = m+ρ*V
Но масса газа зависит от ПЛОТНОСТИ, то подъемная сила гелиевого шара будет меньше, чем водородного
Запишем формулу вычисления подъемной силы:
F под = F Архимеда - (m + ρV)*g где ρ - плотность газа (водорода или гелия)
H=gt²/2; H=10*2²/2=20 м
V=0+gt; V=0+10*2=20 м/с;
V-конечная скорость капли
ответ: H=20 м; V=20 м/с