SOFIZMAT

Na rysunku pokazano kwadratową płytę o rozmiarach 20 cm na 20 cm ustawioną pionowo i przymocowaną w środku do poziomej sprężyny o współczynniku sprężystości . Sprężyna drugim końcem przymocowana jest do ściany. Płyta może przemieszczać się w kierunku poziomym bez tarcia. Masa płyty wynosi . Na płytę pada prostopadle strumień cząstek o masach i prędkości . W jednym centymetrze sześciennym tego strumienia jest cząstek. Zderzają się one z płytą doskonale sprężyście. Rozmiary cząstek są na tyle małe, że nie dochodzi praktycznie do zderzeń między cząstkami padającymi a odbitymi.

a) Ile cząstek zderza się z płytą w ciągu sekundy?

b) Oblicz średnią siłę wywieraną przez strumień na płytę.

c) Oblicz ciśnienie strumienia wywierane na płytę.

d O ile skurczy się sprężyna pod wpływem bombardujących płytę cząstek?

e) Gdy strumień nagle ustanie, płyta zacznie drgać ruchem harmonicznym. Napisz równanie tego ruchu przyjmując, że w momencie ustania strumienia.