Каково давление, которое игла зондового микроскопа оказывает на поверхность образца при радиусе пятна контакта 20нм
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: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:
где A - площадь круга,
В нашем случае радиус пятна контакта иглы составляет 20нм, поэтому мы можем подставить это значение в формулу и получить:
Теперь мы можем вычислить площадь поверхности:
Выполнив необходимые вычисления, мы получим:
Теперь мы можем использовать найденное значение площади и известную силу, чтобы определить давление:
Выполнив вычисления, мы получим:
Таким образом, давление, которое игла зондового микроскопа оказывает на поверхность образца, составляет приблизительно 7.96661 * 10^4 Па.