Максимум несложно! движение материальной точки описывается уравнением x(t). приняв ее массу равной m, найти: начальный импульс, импульс через время t с после начала отсчета времени силу, вызвавшую это изменение импульса. x=5+2t+0.5t2 m=1 кг t=10c
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
Сила тяжести куба f = p*s = 1300*(0.1*0.1) = 13 h. масса куба равна m = f / g = 13 / 9.81 = 1,325178 кг. при плотности алюминия 2700 кг/м³ объём металла куба составит: vm = m / ρ = 1,325178 / 2700 = 0.000491 м³. этот объём равен объёму всего куба за вычетом его пустой части. составим уравнение: 0,000491 = 0,1³ - (0,1 - 2t)³. после раскрытия скобок и подобных получаем кубическое уравнение 8t³-1,2t²+0,06t-0,00049 = 0. решение этого уравнения дает ответ: t = 0,0100783 м ≈ 1 см.
Импульс через время t: p(t) = mυ(t)=m(υ₀ + at), a = 1 м/с²,
p(t=10 с) = 1 кг * (2 м/с + 1 м/с² * 10 с) = 12 кг*м/с²
Сила: Закон Ньютона: F = ma = 1 кг * 1 м/с² = 1 Н