Question

13．利用风推动帆船运动称为风帆，利用太阳光推动帆运动称之为太阳帆，假如太阳光是一个一个的光子，每个光子的质量为m，太空中单位体积的光子数位n₀，光子运动的速度为v．若太阳帆垂直于光子运动方向的面积为S，则时间t内太阳帆的向阳面受到光子撞击的次数n为n₀Svt，据测算，这个帆的向阳面受到的平均压力F与时间t的乘积为F•t=nmv，则太阳帆的向阳面受到光子的平均压强p=mn₀v²．

Answer 1

分析 根据给出的条件，计算出时间t内光子通过的路程，求出体积，从而可得光子粒数，即撞击次数；
根据给出的关系式，计算出平均压力F的大小，由p=$\frac{F}{S}$计算出光子的平均压强．

解答 解：由题意知，光子在t时间内通过的路程：s=vt，
则V=Svt，所以撞击太阳的光子数为：n=n₀Svt；
由F•t=nmv可得，F=$\frac{nmv}{t}$=$\frac{{n}_{0}Svtmv}{t}$=mn₀Sv²；
则p=$\frac{F}{S}$=$\frac{m{n}_{0}S{v}^{2}}{S}$=mn₀v²．
故答案为：n₀Svt；mn₀v²．

点评 本题主要考查了对压强概念的理解，属于信息给予题目之类，根据题目给出的信息，计算出时间t包括光子的体积并利用好所给出的关系式，求出压力F是解决问题的关键．