光子具有动量,因此光照到物体表面被反射或被吸收时,都会对物体

光子具有动量,因此光照到物体表面被反射或被吸收时,都会对物体产生压力.利用这一原理,可以用太阳光作为探测器进行宇宙航行的动力.科学家们设计的一种探测器有8张三角形的帆像风车那样安装在探测器的周围,总面积达S=104 m2,并始终保持正对着太阳.通过帆上的反光膜反射太阳光,利用太阳光对帆的压力使探测器得到加速.该探测器的总质量为m=500 kg.它所在的区域内每平方米面积上获得的太阳光功率为P=1 kW,设反光膜能将太阳光全部反射.求:

(1)太阳光对帆的总压力F是多大?

(2)在太阳光的作用下,该探测器的速度每天可以增大多少?

答案

(1)0.066 7 N     (2)11.5 m/s

解析:(1)设探测器的帆在时间t内接收到的光子总数为n,则PSt=nE,其中E是每个光子的能量;

对这些光子用动量定理,设它们受到的总作用力是F,则Ft=n·2p,其中p是每个光子的动量,而E=pc;

由以上得F=2

带入数据得F=0.066 7 N

根据牛顿第三定律,太阳光对帆的总压力也是F=0.066 7 N.

(2)在一天时间内对探测器用动量定理Ft=mΔv,得Δv=11.5 m/s.

相关题目

    假定英语课上老师要求同桌之间交换修改作文,请你修
    假定英语课上老师要求同桌之间交换修改作文,请你修改你同桌写的以下作文。文中共有10处语言错误,每句中最多有两处,每处错误仅涉及一个
阅读材料,回答问题: 材料一 近些年来,围绕中共浙江省委
阅读材料,回答问题: 材料一 近些年来,围绕中共浙江省委提出的建设“法治浙江”的重大决策,全省上下协同努力,民主法治建设步伐加快,社会的
The result of the football match is really      . I agree. Our team shouldn
The result of the football match is really      . I agree. Our team shouldn’t have lost the two scores. A. pleasant    B. cheerful         C. relaxing         D. annoying
有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻
有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验: (1)用游
道教,从“天人合一”的整体观念出发,十分重视人对环境
道教,从“天人合一”的整体观念出发,十分重视人对环境的依赖关系,认为维护整个自然界的和谐与安宁,是人类本身赖以生存和发展的重要前提。
He was ordered to set a c_____ system to protect his computerform being stolen.
He was ordered to set a c_____ system to protect his computerform being stolen.  
I keep medicines on the top shelf, out of the children’s _______. A.  reach 
I keep medicines on the top shelf, out of the children’s _______. A.  reach           B.  hand             C.  hold             D.  place
2007年10月24日,十届全国人大常委会第三十次会议召开,民事
2007年10月24日,十届全国人大常委会第三十次会议召开,民事诉讼法修正草案、律师法修订案等提请会议审议通过。据上述材料,国家创制法律规范的两

最新题目