Задание 4. Определите давление света на стенки электрической лампы мощностью P = 60 Вт. Колба лампы представляет собой сферический сосуд радиусом R = 5 см, стенки которого отражают 9% падающего света. Считать, что вся потребляемая мощность лампы идёт на излучение.
Задание 5. Спутник в виде шара движется вокруг Земли на такой высоте, что поглощением солнечного света атмосферой можно пренебречь. Диаметр спутника d = 40 м. Оцените силу давления солнечного света на спутник, если энергия, излучаемая с 1 м² поверхности Солнца в 1 с, равна 1,4 × 10³ Дж/(м²·с). Считать, что поверхность спутника полностью отражает свет.

Задание 4.

Площадь внутренней поверхности колбы:

\[S=4\pi R^2=4\pi\cdot(0{,}05)^2\approx0{,}0314\text{ м}^2.\]

При отражении \(9\%\) света давление равно:

\[p=\frac{P(1+\rho)}{Sc}=\frac{60\cdot1{,}09}{0{,}0314\cdot3\cdot10^8}\approx6{,}9\cdot10^{-6}\text{ Па}.\]

Ответ: \(p\approx6{,}9\cdot10^{-6}\text{ Па}\).

Задание 5.

Свет действует на видимую со стороны Солнца площадь спутника:

\[S=\frac{\pi d^2}{4}=\frac{\pi\cdot40^2}{4}=400\pi\approx1257\text{ м}^2.\]

Так как поверхность полностью отражает свет, сила давления:

\[F=\frac{2IS}{c}=\frac{2\cdot1{,}4\cdot10^3\cdot1257}{3\cdot10^8}\approx1{,}2\cdot10^{-2}\text{ Н}.\]

Ответ: \(F\approx0{,}012\text{ Н}\).

0 0 Пожаловаться