Естественные науки
Если лампочки расположить по кругу, то энергии от них будет больше в центре круга ?
будет светлее
А если квадратом, то будет больше в центре квадрата, если треугольником, то больше в центре треугольника...
хм, вопрос оказался не совсем простым.
все мы помним, что освещенность падает обратно пропорционально расстоянию до источника света.
(этот закон, правда, применим, как говорят учебники, лишь если отношение размера источника к расстоянию до источника больше 10)
так или иначе, пусть у нас есть n лампочек, равномерно разбросанных по кругу радиуса R > 10, на расстоянии 1 метр от себя лупящих с интенсивностью I
тогда освещенность в центре круга будет:
Iц = I * n/R^2
как видим, при n/R^2 < 1 в центре круга будет темнее, чем рядом с любой из лампочек.
но при возрастании n наступит момент, когда освещенность в центре круга превысит интенсивность одного источника.
с другой стороны, к этому источнику долетает свет от соседей, так что освещенность вблизи него будет тоже выше, чем если бы он светил один.
возникшую неопределенность разрешим следующим образом.
устремим n к бесконечности.
в пределе можно считать, что излучает весь круг, каждый отрезок dℓ которого выдаёт I*dℓ на всё том же расстоянии 1 метр
в центре круга освещенность получится:
Iц = I * 2пR / R^2 = I * 2п/R
для точки же вблизи границы, (R-1, 0), освещенность будет выражаться криволинейным интегралом I рода:
Iг = ∫ f(r) dℓ
где f(r) = I/|r-(R-1,0)|^2
получаем:
Iг = IR ∫ dφ / |(R cosφ, R sinφ)-(R-1,0)|^2
= I/R ∫ dφ / ((1-1/R-cos φ)^2 + sin^2 φ) от 0 до 2п
= I/R ∫ dφ / ((1-1/R)^2 + 1 - 2(1-1/R) cos φ)
= I/R ∫ dφ / (q^2 + 1 - 2q cos φ)
где q = 1-1/R
поскольку R > 10, то q -> 1, а интеграл улетает в бесконечность.
самый плохой случай, R = 10 даст интеграл:
1/1.8 ∫ dφ / (1.81/1.8 - cos φ) ~ 33, что заведомо больше 2п
так что в любом случае освещенность рядом с лампочкой выше, чем в центре.
все мы помним, что освещенность падает обратно пропорционально расстоянию до источника света.
(этот закон, правда, применим, как говорят учебники, лишь если отношение размера источника к расстоянию до источника больше 10)
так или иначе, пусть у нас есть n лампочек, равномерно разбросанных по кругу радиуса R > 10, на расстоянии 1 метр от себя лупящих с интенсивностью I
тогда освещенность в центре круга будет:
Iц = I * n/R^2
как видим, при n/R^2 < 1 в центре круга будет темнее, чем рядом с любой из лампочек.
но при возрастании n наступит момент, когда освещенность в центре круга превысит интенсивность одного источника.
с другой стороны, к этому источнику долетает свет от соседей, так что освещенность вблизи него будет тоже выше, чем если бы он светил один.
возникшую неопределенность разрешим следующим образом.
устремим n к бесконечности.
в пределе можно считать, что излучает весь круг, каждый отрезок dℓ которого выдаёт I*dℓ на всё том же расстоянии 1 метр
в центре круга освещенность получится:
Iц = I * 2пR / R^2 = I * 2п/R
для точки же вблизи границы, (R-1, 0), освещенность будет выражаться криволинейным интегралом I рода:
Iг = ∫ f(r) dℓ
где f(r) = I/|r-(R-1,0)|^2
получаем:
Iг = IR ∫ dφ / |(R cosφ, R sinφ)-(R-1,0)|^2
= I/R ∫ dφ / ((1-1/R-cos φ)^2 + sin^2 φ) от 0 до 2п
= I/R ∫ dφ / ((1-1/R)^2 + 1 - 2(1-1/R) cos φ)
= I/R ∫ dφ / (q^2 + 1 - 2q cos φ)
где q = 1-1/R
поскольку R > 10, то q -> 1, а интеграл улетает в бесконечность.
самый плохой случай, R = 10 даст интеграл:
1/1.8 ∫ dφ / (1.81/1.8 - cos φ) ~ 33, что заведомо больше 2п
так что в любом случае освещенность рядом с лампочкой выше, чем в центре.
Не энергии, а уровень освещенности будет больше.
Похожие вопросы
- Как лампочка выбирает сколько ей потреблять энергии
- В детстве как то случайно обнаружил круги на земле, их было 3, два из них ярко выражены, примерно 3-4 метра диаметр.
- интеграл. разбиваем круг на треугольники. Почему не получается?
- Где расположен центр Большого Взрыва, как далеко мы "улетели" от центра Большого Взрыва?
- Почему считают, что магнитный компас не работает уже за полярным кругом?
- Если объект будет в космосе лететь по кругу, то будет притяжение?
- Движение созвездий за 25 920 лет по кругу. это не тоже самое. что и вращение Земли с Солнцем вокруг центра галактики?
- Площадь круга 625 . Найти расстояние между двумя параллельными хордами, длины которых 14 см и 4 дм.
- в какую сторону вращается луна во круг земли , по отношению вращения земли во круг сваей оси?
- Про квадратуру круга.