Каково давление, которое игла зондового микроскопа оказывает на поверхность образца при радиусе пятна контакта 20нм

  • 67
Каково давление, которое игла зондового микроскопа оказывает на поверхность образца при радиусе пятна контакта 20нм и действующей на иглу силе 10нН? Измеряется в Па.
Дмитриевна
42
Для решения этой задачи нам понадобится знание формулы для давления, которая определяется как отношение силы, действующей на поверхность, к площади этой поверхности. Формула для давления выглядит следующим образом:

P=FA

где P - давление, F - сила, а A - площадь поверхности.

В нашей задаче дано, что на иглу зондового микроскопа действует сила 10нН и известен радиус пятна контакта иглы, который составляет 20нм. Чтобы найти площадь поверхности, нам необходимо определить площадь круга с таким радиусом.

Площадь круга вычисляется по формуле:

A=πr2

где A - площадь круга, π - математическая константа, равная примерно 3.14159, а r - радиус круга.

В нашем случае радиус пятна контакта иглы составляет 20нм, поэтому мы можем подставить это значение в формулу и получить:

A=π(20×109)2

Теперь мы можем вычислить площадь поверхности:

A3.14159(20×109)2

Выполнив необходимые вычисления, мы получим:

A1.25664×1014м2

Теперь мы можем использовать найденное значение площади и известную силу, чтобы определить давление:

P=10×1091.25664×1014

Выполнив вычисления, мы получим:

P7.96661×104Па

Таким образом, давление, которое игла зондового микроскопа оказывает на поверхность образца, составляет приблизительно 7.96661 * 10^4 Па.