На какую силу давления подвергаются стенки электрической лампочки мощностью 100 Вт, если диаметр колбы лампы составляет
На какую силу давления подвергаются стенки электрической лампочки мощностью 100 Вт, если диаметр колбы лампы составляет 5 см? Предполагается, что стенки лампы поглощают 85% излучаемого ею света, а остальные 15% пропускаются. Допустим, что излучение составляет 9% от общей мощности лампы.
20.12.2023 06:29
Разъяснение: Для решения задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Давление на стенках лампочки создается из-за излучаемого ею света. В данной задаче предполагается, что 85% света поглощается стенками лампы, поэтому мы можем использовать только 15% света для рассчета давления.
Мощность лампочки составляет 100 Вт. По условию, излучение составляет 9% от общей мощности лампы, то есть 9% от 100 Вт, что равно 9 Вт. Этот свет проходит через стенки лампы и создает давление.
Чтобы рассчитать давление, мы можем использовать формулу для мощности, давления и площади: P = F/A, где P - давление, F - сила и A - площадь.
У нас есть известная мощность излучения (9 Вт), но нам нужно найти силу. Мы также знаем, что сила равна давлению умноженному на площадь. Площадь можно найти, используя формулу для площади круга: A = πr², где r - радиус (половина диаметра).
Теперь у нас есть все необходимые данные для рассчета давления на стенки лампы.
Дополнительный материал:
Задача: На какую силу давления подвергаются стенки электрической лампочки мощностью 100 Вт, если диаметр колбы лампы составляет 5 см?
Решение:
1. Переведем диаметр в радиус: r = диаметр/2 = 5 см/2 = 2,5 см = 0,025 м.
2. Найдем площадь стенок лампы: A = πr² = π(0,025 м)² ≈ 0,001963495 м².
3. Теперь мы можем рассчитать давление: P = F/A. Нам известна мощность излучения - 9 Вт, поэтому F = мощность/излучение = 9 Вт/0,15 = 60 Н.
4. Таким образом, стенки лампочки подвергаются силе давления примерно 60 Н.
Совет: Для лучшего понимания этой задачи, рекомендуется повторить основы физики, такие как единицы измерения, законы сохранения энергии и принципы работы лампы. Также полезно узнать больше о излучении, площади и давлении.
Практика: Как изменится давление на стенки лампочки, если мощность лампы увеличится до 150 Вт при том же самом диаметре колбы? Ответ дайте в Ньютонах.