Шар

[lucien]

Шар может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр (трение есть, но мало). Левая половина шара зачернена, а правая -- зеркальная. Шар освещают ярким светом. Какой стороной к свету развернется шар после прекращения движения?

[gris]

На первый взгляд из-за давления света у шара будет два положения равновесия. Чёрной стороной к свету устойчивое, а зеркальной — неустойчивое.
Но возможно тут есть какая-то хитрая связь между трением, интенсивностью, массой Вдруг при некоторых параметрах он вообще не остановится
Но я за чёрную сторону.

[nikvic]

Похоже, автор собирается "играть" на реактивном эффекте: при поглощении/излучении чёрной стороной имеем дополнительное замедление.
Однако малости трения "не хватает". Например, свет сильнее "прижимает шар к оси", а вдруг трение зависит и от этого?

[venco]

gris в сообщении #708608 писал(а):

Чёрной стороной к свету устойчивое, а зеркальной — неустойчивое.

А не наоборот?

[gris]

Я исходил из того, что зеркальной поверхности передаётся больший импульс Ну типа давит на ней сильнее. Ежели из полностью зеркальной полусферы выглянет чёрный краюшек, то с той стороны среднее давление ослабнет, и шарик повернётся ещё дальше. А с чёрной половинкой наоборот.
Я предположил, что "лучи света" параллельны.

[nikvic]

gris в сообщении #708703 писал(а):

Ежели из полностью зеркальной полусферы выглянет чёрный краюшек, то с той стороны среднее давление ослабнет, и шарик повернётся ещё дальше.

Давление неинтересно - важен момент силы давления. Он нулевой для зеркальной части и стремится "убрать" чернуху

Видимо, эта модель и предполагается...

[gris]

А если шар заменить цилиндром и предположить прозрачность симметричной серединки? Ну слева узкая чёрная полоска и справа узкая зеркальная полоска. Свет отражается в соответствии с углом падения. То есть импульс направлен в направлении оси. Тогда получается вон оно как.
А мне казалось, что сфера ребристая

[DimaM]

gris в сообщении #708703 писал(а):

Я исходил из того, что зеркальной поверхности передаётся больший импульс Ну типа давит на ней сильнее.

Эт если вакуум вокруг хороший. А если нет, получается ровно наоборот (см. радиометр Крукса).

[lucien]

Для начала замечу, что сила давления на зеркальный и на черный шар одинаковы (не верите -- посчитайте). Но задача не в этом. Как правильно заметил nikvic сила давления роли не играет. Важен момент этой силы. Для зеркальной полусферы момент равен нулю, а для черной -- нет. Вывод: шар повернется зеркальной стороной.

[zer0]

Как давление может быть одинаковым, если от зеркальной стороны фотоны отражаются и уносят имульс, а для черной они поглощаются. Закон сохранения импульса изучали?

[nikvic]

zer0 в сообщении #708949 писал(а):

Как давление может быть одинаковым, если от зеркальной стороны фотоны отражаются и уносят имульс, а для черной они поглощаются.

Давление, т.е. нормальная составляющая силы действия света на "кусочек единичной площади", различно. Но для вращения оно "безразлично"
Для чёрной зоны есть тангециальная составляющая, для зеркальной - нет.

[DimaM]

zer0 в сообщении #708949 писал(а):

Как давление может быть одинаковым, если от зеркальной стороны фотоны отражаются и уносят имульс, а для черной они поглощаются. Закон сохранения импульса изучали?

От примерно половины зеркальной стороны фотоны отражаются в направлении вперед.

[Sergeevich]

Еще вариант - шар повернется той стороной, которая меньше нагревается.
Нагрев деформирует темную половину.
Последний оборот, перед остановкой, будет черной стороной, а остановится зеркальной к источнику.