Какова средняя длина свободного пробега одной пылинки, учитывая, что остальные частицы неподвижны, если концентрация космической пыли, состоящей из ледяных частиц диаметром 10.8 мкм, составляет 8.3⋅103 см–3? Ответ представьте в виде числа с точностью до трёх значащих цифр, измеряемого в сантиметрах.
Zvezdopad_Shaman_8053
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для средней длины свободного пробега частицы в газе:
\[ \lambda = \frac{1}{\sqrt{2} \cdot n \cdot \pi \cdot r^2} \]
где:
\(\lambda\) - средняя длина свободного пробега,
\(n\) - концентрация частиц в единицах объема,
\(r\) - радиус частицы.
Итак, по условию задачи, концентрация космической пыли составляет \(8.3 \times 10^3\) см\(^{-3}\), а диаметр частицы \(d\) равен 10.8 мкм, что можно перевести в сантиметры, разделив на \(10^4\):
\[ r = \frac{d}{2} = \frac{10.8 \times 10^{-4}}{2} = 5.4 \times 10^{-5} \, \text{см} \]
Теперь подставим известные значения в формулу:
\[ \lambda = \frac{1} {\sqrt{2} \cdot 8.3 \times 10^3 \cdot \pi \cdot (5.4 \times 10^{-5})^2} \]
Рассчитаем значение средней длины свободного пробега:
\[ \lambda \approx 0.073 \, \text{см} \]
Таким образом, средняя длина свободного пробега одной пылинки составляет около 0.073 см.
\[ \lambda = \frac{1}{\sqrt{2} \cdot n \cdot \pi \cdot r^2} \]
где:
\(\lambda\) - средняя длина свободного пробега,
\(n\) - концентрация частиц в единицах объема,
\(r\) - радиус частицы.
Итак, по условию задачи, концентрация космической пыли составляет \(8.3 \times 10^3\) см\(^{-3}\), а диаметр частицы \(d\) равен 10.8 мкм, что можно перевести в сантиметры, разделив на \(10^4\):
\[ r = \frac{d}{2} = \frac{10.8 \times 10^{-4}}{2} = 5.4 \times 10^{-5} \, \text{см} \]
Теперь подставим известные значения в формулу:
\[ \lambda = \frac{1} {\sqrt{2} \cdot 8.3 \times 10^3 \cdot \pi \cdot (5.4 \times 10^{-5})^2} \]
Рассчитаем значение средней длины свободного пробега:
\[ \lambda \approx 0.073 \, \text{см} \]
Таким образом, средняя длина свободного пробега одной пылинки составляет около 0.073 см.
Знаешь ответ?