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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飞船,按照近代光的粒子说,光是由光子组成,飞船在太空中张开太阳帆,使太阳光垂直照射到太阳帆上,太阳帆的面积为S,太阳帆
更新时间:2024-03-28 16:38:35
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问题描述:

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飞船,按照近代光的粒子说,光是由光子组成,飞船在太空中张开太阳帆,使太阳光垂直照射到太阳帆上,太阳帆的面积为S,太阳帆对光的反射率为100%,设太阳帆上每单位面积每秒到达n个光子,每个光子的动量为P,如飞船总质量为m,求飞船加速度的表达式. 如太阳帆面对阳光一面是黑色的,情况又如何?

吕仕铭回答:
  设t秒时间内有光子对飞船的平均作用力为F,则相应光子也受大小为F的力,取光子返回方向为正,对t秒时间内所有光子分析,由动量定理得:Ft=(nSt)P-(nSt)(-P)=2nStP可解得:F=2nSP飞船所受的合力也为2nSP.于是...
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