Тело массой 1 кг, движущееся со скоростью 1 м/c, неупруго ударяется с телом 8 кг, движущимся со скоростью 7м/c в том же направлении. Определить количество теплоты, выделившееся в результате удара.
2)Лазерный излучатель имеет мощность 27 мВт. Определить количество фотонов, испускаемых лазером за 14c, если длина волны излучения составляет 448 нм. (в поле ответа ввести число, умноженное на 10e-14)

NetronPozitiv NetronPozitiv    2   24.05.2020 12:53    36

Ответы
витяак74 витяак74  23.12.2023 09:30
Добрый день! Буду рад помочь тебе разобраться с этими задачами!

1) Для решения данной задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и кинетической энергии.

Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов перед ударом должна быть равна сумме импульсов после удара. Мы можем записать это в виде уравнения:

m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v

где m1 и v1 - масса и скорость первого тела перед ударом, m2 и v2 - масса и скорость второго тела перед ударом, (m1 + m2) и v - масса и скорость тела после удара.

Подставляем известные значения:

1кг * 1м/c + 8кг * 7м/c = (1кг + 8кг) * v

1кг * 1м/c + 56кг * м/с = 9кг * v

1м/c + 56м/с = 9 * v

57м/с = 9 * v

v = 57м/с / 9

v = 6,33м/c

Теперь, когда мы нашли скорость тела после удара, можем рассчитать изменение кинетической энергии. Формула для этого:

ΔK = (m * v^2) / 2

где ΔK - изменение кинетической энергии, m - масса тела, v - скорость тела.

ΔK = (9кг * (6,33м/c)^2) / 2

ΔK = (9 * 40,0889) / 2

ΔK = 180,8 Дж

Таким образом, количество теплоты, выделившееся в результате удара, равно 180,8 Дж.

2) Для решения данной задачи нам нужно определить количество энергии, выделяемое лазерным излучателем, а затем разделить его на энергию одного фотона.

Мощность лазерного излучателя дана в милливаттах (мВт), поэтому сначала нужно перевести ее в ватты (Вт):

27 мВт = 27 * 10e-3 Вт

Теперь можно найти количество энергии, выделяемое за 14 секунд:

E = P * t

E = 27 * 10e-3 Вт * 14 с = 0,378 Вт * с

Для нахождения количества фотонов мы должны знать, что энергия одного фотона (Eф) связана с его частотой (f) следующим образом:

Eф = h * f

где h - постоянная Планка, равная 6,63 * 10e-34 Дж * с, f - частота излучения.

Длина волны (λ) обратно пропорциональна частоте, поэтому мы можем использовать следующую формулу связи между длиной волны и частотой:

c = λ * f

где c - скорость света.

Известно, что скорость света равна приблизительно 3 * 10e8 м/с, а длина волны излучения составляет 448 нм, что равно 448 * 10e-9 метра.

Мы можем использовать это для нахождения частоты:

3 * 10e8 м/с = 448 * 10e-9 м * f

f = (3 * 10e8 м/с) / (448 * 10e-9 м)

f = 6,696 * 10e14 Гц

Теперь мы можем найти энергию одного фотона:

Eф = 6,63 * 10e-34 Дж * с * 6,696 * 10e14 Гц

Eф = 4,439728 * 10e-19 Дж

И наконец, чтобы определить количество фотонов, мы должны разделить общее количество энергии на энергию одного фотона:

Количество фотонов = E / Eф

Количество фотонов = 0,378 Вт * с / (4,439728 * 10e-19 Дж)

Количество фотонов = 8,51 * 10e17

Поэтому количество фотонов, испускаемых лазером за 14 секунд, составляет 8,51 * 10e17.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика