Определите среднюю длину свободного пробега одной пылинки из космической пыли, состоящей из ледяных частиц диаметром

Определите среднюю длину свободного пробега одной пылинки из космической пыли, состоящей из ледяных частиц диаметром 7.7 мкм и имеющей концентрацию 3.7⋅103 см−3, учитывая, что остальные частицы неподвижны. Ответ дайте в метрах, округлив до двух цифр после десятичной точки.
Shumnyy_Popugay

Shumnyy_Popugay

Для решения задачи о средней длине свободного пробега пылинки из космической пыли, нам понадобятся следующие шаги.

1. Найдем общий объем пылинок в кубическом сантиметре: \[V = \frac{4}{3} \pi r^3\], где \(r\) - радиус пылинки, равный половине диаметра. Подставим значения в формулу:

\[
V = \frac{4}{3} \pi (3.85 \times 10^{-4})^3 \approx 1.02 \times 10^{-9} \, \text{см}^3
\]

2. Найдем среднюю длину свободного пробега пылинки, используя формулу:

\[
l = \frac{1}{n \sigma}
\]

где \(n\) - концентрация пылинок в сантиметре кубическом, а \(\sigma\) - площадь поперечного сечения пылинки.

3. Найдем площадь поперечного сечения пылинки:

\[
\sigma = \pi r^2
\]

Подставим значения и вычислим:

\[
\sigma = \pi (3.85 \times 10^{-4})^2 \approx 1.17 \times 10^{-7} \, \text{см}^2
\]

4. Найдем среднюю длину свободного пробега пылинки:

\[
l = \frac{1}{3.7 \times 10^3 \times 1.17 \times 10^{-7}} \approx 2.21 \times 10^{-3} \, \text{см}
\]

5. Округлим полученное значение до двух цифр после десятичной точки и переведем его в метры. Для этого разделим значение на 100:

\[
l_{\text{метры}} \approx \frac{2.21 \times 10^{-3}}{100} \approx 2.21 \times 10^{-5} \, \text{м}
\]

Таким образом, средняя длина свободного пробега одной пылинки из космической пыли составляет примерно \(2.21 \times 10^{-5}\) метра или округленное значение 0.000022 метра.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello