Определить давление, оказываемое иглой зондового микроскопа на поверхность исследуемого образца, если радиус пятна контакта равен 20нм, а сила, действующая на иглу – 10нН. Единица измерения — Па.​

по закону сохранения энергии

е1 = е2

е1 = mgh  - потенциальная энергия

e2 = iω²/2  +mv²/2  - кинетическая энергия

i = mr²/2  - момент инерции диска

ω =v/r  - связь угловой и линейной скорости

mgh = (mr²/2)(v/r)²/2  + mv²/2 = (3/4)mv²

v² = (4/3)gh

v = √(4/3)gh = 8,2 м/с

a=hc/л=6.63*10(-34)дж/с*3*10(8)м\с/0.33*10(-6)м=60*10(-20)дж

выражаю в эв

60*10(-20)/1.6*10(-19)=3.75эв

e=hv=6.63*10(-34)*10(18)гц=6.63*10(-16)дж

m=e/c(2)=6.63*10(-16)/9*10(16)=0.74кг

p=mc=0.74кг*3*10(8)м/с=2.22*10(8)кг*м/с

в начальный момент времени мех. энергия равна потенциальной, в конце движения - кинетической + вращательной:

mgh = mv^2/2 + jw^2/2, где w = v/r, h = lsina.

теперь можем написать выражение для момента инерции j:

j = (mglsina - mv^2/2) *(2r^2/v^2) = mr^2 [(2glsina/v^2) - 1] = 0,26 кг*м^2.

ответ: 0,26 кг*м^2.

путь = 400+300=700км

перемещение =