Какова средняя длина свободного пробега одной пылинки из космической пыли, состоящей из ледяных частиц диаметром

Тема урока: Средний свободный пробег частицы в газе

Пояснение:
Средний свободный пробег частицы в газе является характеристикой, определяющей среднюю длину, которую частица может пройти в газе между двумя последовательными столкновениями с другими частицами. Для решения задачи нам понадобится использовать формулу свободного пробега:

λ = (1/√2) * (1/π * d^2 * n)

где λ - средний свободный пробег, d - диаметр частицы, n - концентрация частиц в единице объема (в данном случае, 1.4⋅10^3 см^-3).

Для расчета среднего свободного пробега пылинки из космической пыли, диаметром 5.7 мкм, в условиях, когда остальные частицы неподвижны, мы можем использовать данную формулу.

Подставим значения в формулу:

λ = (1/√2) * (1/π * (5.7*10^-4)^2 * 1.4⋅10^3)

Произведем вычисления и получим ответ.

Пример:
Задача: В космической пыли имеются ледяные частицы с диаметром 5.7 мкм и концентрацией 1.4⋅10^3 см^-3. Какова средняя длина свободного пробега одной пылинки?

Решение:
Используем формулу:
λ = (1/√2) * (1/π * (5.7*10^-4)^2 * 1.4⋅10^3)

Подставим значения:
λ = (1/√2) * (1/π * (5.7*10^-4)^2 * 1.4⋅10^3)

Рассчитаем средний свободный пробег:

λ ≈ 6.31 мкм

Таким образом, средняя длина свободного пробега одной пылинки из космической пыли составляет около 6.31 мкм.

Совет:
Для лучшего понимания темы, рекомендуется внимательно ознакомиться с формулой свободного пробега и примерами решения задач на данную тему. Обратите внимание на единицы измерения и не забывайте приводить их в соответствующие значения.

Задача для проверки:
Космическая пыль состоит из частиц диаметром 8 мкм и имеет концентрацию 2.5⋅10^3 см−3. Какова средняя длина свободного пробега одной пылинки в таких условиях?