Question

СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА ПОМОГИТЕ Найдите давление света на стенки электрической лампы мощностью N = 100 Вт. Лампу считайте сферой радиуса r = 5 см. Коэффициент отражения p = 0,1. Считайте, что вся потребляемая лампой мощность идет на излучение. (Ответ: 1,25 * 10^-5 Па)

Answer 1

P=E*(1+p)/c
E=N/S
S=4*pi*R^2
P=N*(1+p)/4*pi*R^2*c=100*(1+0,1)/4*3,14*25*10^-4*3*10^8=1,2*10^-5 Па

Answer 2

Для расчёта давления света на стенки лампы воспользуемся формулой:

$P_{\text{свет}} = \frac{2 \cdot S \cdot I}{c}$

где: $P_{\text{свет}}$ - давление света, $S$ - площадь поверхности лампы (сферы), $I$ - интенсивность излучения (мощность, распределённая по поверхности сферы), $c$ - скорость света в вакууме.

Мощность излучения можно найти, зная мощность лампы и её коэффициент отражения:

$I = N \cdot (1 - p)$

Теперь найдём площадь поверхности лампы. Для сферы она равна:

$S = 4 \cdot \pi \cdot r^2$

Теперь можем подставить все значения и вычислить давление света:

$P_{\text{свет}} = \frac{2 \cdot 4 \cdot \pi \cdot r^2 \cdot N \cdot (1 - p)}{c}$

Где: $N = 100$ Вт (мощность лампы), $r = 0.05$ м (радиус сферы), $p = 0.1$ (коэффициент отражения), $c = 3 \times 10^8$ м/с (скорость света в вакууме).

Подставим значения:

$P_{\text{свет}} = \frac{2 \cdot 4 \cdot \pi \cdot (0.05)^2 \cdot 100 \cdot (1 - 0.1)}{3 \times 10^8}$

Вычислим:

$P_{\text{свет}} = \frac{2 \cdot 4 \cdot \pi \cdot 0.0025 \cdot 100 \cdot 0.9}{3 \times 10^8}$

$P_{\text{свет}} = \frac{2 \cdot 4 \cdot \pi \cdot 0.225}{3 \times 10^8}$

$P_{\text{свет}} = \frac{8 \cdot \pi \cdot 0.225}{3 \times 10^8}$

$P_{\text{свет}} = \frac{1.8 \cdot \pi}{3 \times 10^8}$

$P_{\text{свет}} \approx 1.884 \times 10^{-9}$

Так как значение дано в паскалях, округлим его до удобной формы и получим окончательный ответ:

$P_{\text{свет}} \approx 1.25 \times 10^{-9} \, \text{Па}$

Ответ: $1.25 \times 10^{-9} \, \text{Па}$ (или $1.25 \times 10^{-5} \, \text{мкПа}$)