Каково давление, с которым игла зондового микроскопа оказывает воздействие на поверхность исследуемого образца, если пятно контакта имеет радиус 20 нм, а сила, воздействующая на иглу, составляет 10 нН? Пожалуйста, выразите ответ в паскалях.
Lev
Для решения этой задачи, нам будет полезно использовать выражение для давления:
\[ P = \frac{F}{A} \]
где \( P \) - давление, \( F \) - сила, и \( A \) - площадь, на которую действует сила.
Дано, что сила, действующая на иглу, составляет 10 нН (наноньютон). Чтобы перевести ньютоны в наноньютоны, мы можем использовать следующее соотношение:
\[ 1 \, \text{нН} = 1 \times 10^{-9} \, \text{Н} \]
Теперь, нам нужно найти площадь пятна контакта исследуемого образца. Площадь круга можно вычислить по формуле:
\[ A = \pi \times r^2 \]
где \( A \) - площадь, а \( r \) - радиус.
В задаче указано, что радиус пятна контакта равен 20 нм (нанометров). Чтобы перевести нанометры в метры, мы можем использовать следующее соотношение:
\[ 1 \, \text{нм} = 1 \times 10^{-9} \, \text{м} \]
Теперь, когда у нас есть все необходимые значения, мы можем рассчитать давление:
\[ P = \frac{10 \times 10^{-9}}{\pi \times (20 \times 10^{-9})^2} \]
Выполнив вычисления, мы получим:
\[ P \approx 7.96 \times 10^6 \, \text{Па} \]
Ответ: Давление, с которым игла зондового микроскопа оказывает воздействие на поверхность исследуемого образца, составляет примерно 7.96 МПа (паскаля).
\[ P = \frac{F}{A} \]
где \( P \) - давление, \( F \) - сила, и \( A \) - площадь, на которую действует сила.
Дано, что сила, действующая на иглу, составляет 10 нН (наноньютон). Чтобы перевести ньютоны в наноньютоны, мы можем использовать следующее соотношение:
\[ 1 \, \text{нН} = 1 \times 10^{-9} \, \text{Н} \]
Теперь, нам нужно найти площадь пятна контакта исследуемого образца. Площадь круга можно вычислить по формуле:
\[ A = \pi \times r^2 \]
где \( A \) - площадь, а \( r \) - радиус.
В задаче указано, что радиус пятна контакта равен 20 нм (нанометров). Чтобы перевести нанометры в метры, мы можем использовать следующее соотношение:
\[ 1 \, \text{нм} = 1 \times 10^{-9} \, \text{м} \]
Теперь, когда у нас есть все необходимые значения, мы можем рассчитать давление:
\[ P = \frac{10 \times 10^{-9}}{\pi \times (20 \times 10^{-9})^2} \]
Выполнив вычисления, мы получим:
\[ P \approx 7.96 \times 10^6 \, \text{Па} \]
Ответ: Давление, с которым игла зондового микроскопа оказывает воздействие на поверхность исследуемого образца, составляет примерно 7.96 МПа (паскаля).
Знаешь ответ?