По закону сохранения энергии энергия не берется из ниоткуда и не уходит вникуда. В системе изначально присутствует 5 кДж кинетической энергии. Т.е.: Ек = Ек1 + Ек2 По условию задачи кинетическая энергия первого вагона Ек1 = 5 кДж Т.к. второй вагон неподвижен, то Ек2 = 0 Ек = 5 кДж + 0 = 5 кДж Далее первый вагон соединяется со вторым, и они вместе приходят в движение. Но в этой системе также остаётся 5 кДж кинетической энергии в общем, потому что энергия никуда не денется. Т.е.: Ек' = Ек1' + Ек2' Кинетическая энергия определяется по формуле Ек = mV²/2 Массы вагонов по условию задачи равны. Скорости также равны, т.к. они продолжают движение вместе. Т.е.: Ек1' = Ек2' Ек1' = Ек2' = Ек'/2 = 5 кДж/2 = 2,5 кДж
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
N=A/t=mgh/t=2000*10*10/60=3333 Вт