Задачи › Давление света

Давление солнечного света

  1. Давление солнечного света

    МОШ 2013/14, 7-11 кл.
    5/10

    У поверхности Земли на каждый квадратный метр площади, перпендикулярной направлению на Солнце, каждую секунду падает 1,4 кДж энергии излучения от Солнца.

    Вопрос A (1 балл). Сколько солнечной энергии попадет за час на пластинку площадью 2 квадратных сантиметра, перпендикулярную направлению на Солнце? Ответ представьте в килоджоулях и округлите до второй значащей цифры.

    Вопрос B (2 балла). Сколько солнечной энергии падает за секунду на площадку площадью 4 квадратных нанометра, расположенную перпендикулярно направлению на Солнце? Ответ представьте в электрон-вольтах (эВ) и округлите до второй значащей цифры. 1 электрон-вольт (эВ) равен \(1{,}6\cdot 10^{-19}\) Дж.

    Вопрос C (2 балла). Излучение можно представлять себе как поток частиц — фотонов. Энергия фотона желтого цвета составляет 2,1 электрон-вольт (эВ). Считая энергию всех фотонов одинаковой, определите, сколько фотонов падает за секунду на площадку площадью 4 квадратных нанометра, расположенную перпендикулярно направлению на Солнце. Ответ округлите до второй значащей цифры. 1 электрон-вольт (эВ) равен \(1{,}6\cdot 10^{-19}\) Дж.

    Вопрос D (2 балла). Какую мощность излучается с площадки в 1 квадратный миллиметр поверхности Солнца? Ответ представьте в ваттах и округлите до второй значащей цифры. Радиус Солнца составляет 700 тысяч км, расстояние от Земли до Солнца 150 миллионов км.

    Вопрос E (3 балла). Известно, что электромагнитная волна с энергией \(E\) переносит импульс \(E/c\), где \(c = 300\,000\) км/с — скорость света. Какое давление оказывает солнечный свет на зеркальную площадку, перпендикулярную направлению на Солнце? Ответ представьте в микропаскалях и округлите до второй значащей цифры.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Давление равно импульсу, передаваемому площадке за секунду, делённому на площадь; при зеркальном отражении импульс меняет знак.

    Ответ

    A) 1 кДж;  B) 35 000 эВ;  C) 17 000;  D) 64 Вт;  E) 9{,}3 мкПа.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи