高考问答黑道千金:一道高中物理题
来源：百度文库 编辑：高考问答 时间：2024/05/10 05:11:02
科学家设想在未来的航天事业中用太阳帆来加速星际宇宙服飞船，按照近代光的粒子说光由光子组成，飞船在太空中张开太阳帆，使太阳光垂直射到太阳帆上，太阳帆面积为S，太阳帆对光的反射率为100%，设太阳帆上每单位面积每秒达到n个光子，每个光子的动量为p，设飞船总质量为m
（1）求飞船加速度的表达式
（2）若太阳帆面对阳光的一面是黑色的，加速度是多少
答案为：
（1）2Snp/m
(2)Snp/m
我知道第一问怎么做，大家只要给我讲第二问就行了^_^
（1）求飞船加速度的表达式
（2）若太阳帆面对阳光的一面是黑色的，加速度是多少
答案为：
（1）2Snp/m
(2)Snp/m
我知道第一问怎么做，大家只要给我讲第二问就行了^_^
每个光子做用对帆产生的冲量为2P，因为光子要反射，两次冲量反向，1秒的总冲量为2NPS，加速度为F*T=M*V=2NPS，T=1秒，加速度a=F/M，得2Snp/m
。
如果是黑色的，光子不反射，只计算一次就行了，不用乘2。
若太阳帆面对阳光的一面是黑色的，则吸收所有的光子，因此每个光子对飞船的冲量只有p了，是第一问的一半。