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
Производится работа по подъему m кило воды на высоту h против сил тяжести в гравитационном поле напряжённости ga = mghпоскольку спрашивают об объёме, то, учитывая, что плотность воды ρ, следует записать: a = ρvghмощность есть скорость производства работы a = ptтаким образом, величины, данные в , связаны следующим соотношениемρvgh = ptоткуда для v получаем: v = pt/(ρgh)p = 10 000 вт - мощность насосаt = 3600 c - время работы в секундахρ = 1000 кг / м куб - плотность водыg = 10 м/с² - ускорение силы тяжестиh = 18 м - глубина подъёма водыv = 10000*3600/(1000*10*18) = 3600/18 = 200 м
