Какова средняя длина свободного пробега одной пылинки из космической пыли, состоящей из ледяных частиц диаметром
Какова средняя длина свободного пробега одной пылинки из космической пыли, состоящей из ледяных частиц диаметром d = 7.7 мкм, при концентрации n = 3.7⋅103см−3? Учтите, что остальные частицы неподвижны. Ответ дайте в метрах, округлив до двух цифр после десятичной точки.
21.06.2024 11:12
Разъяснение:
Средний свободный пробег - это среднее расстояние, которое проходит пылинка между столкновениями с другими частицами в среде. Для вычисления среднего свободного пробега пылинки в данной задаче, нам понадобятся значения диаметра пылинки (d) и концентрации пылинок (n). Формула для расчета среднего свободного пробега пылинки дана как:
Где:
d - диаметр пылинки,
n - концентрация пылинок.
Подставляя значения из задачи, получаем:
Для округления ответа до двух цифр после десятичной точки, выполняем расчет и округляем результат:
Доп. материал:
Задача: Какова средняя длина свободного пробега одной пылинки из космической пыли, состоящей из ледяных частиц диаметром d = 7.7 мкм, при концентрации n = 3.7⋅103см−3?
Решение:
Используя формулу среднего свободного пробега, получаем:
Вычисляя значение выражения, получаем:
Таким образом, средняя длина свободного пробега одной пылинки составляет около 6.96 микрометра.
Совет: Чтобы лучше понять концепцию среднего свободного пробега, рекомендуется изучить основы молекулярно-кинетической теории и движение частиц в газе.
Задание для закрепления: Пусть диаметр пылинки составляет 10 мкм, а концентрация пылинок равна 2⋅103 см−3. Какова будет средняя длина свободного пробега? Ответ округлите до двух цифр после десятичной точки.