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.
科目:高中物理 来源: 题型:
光是由没有静态质量但有动量的光子构成,当光子撞击光滑的物体平面时,可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变运动方向,并给撞击物体以相应的推动作用力。单个光子产生的推力极其微小,在太阳到地球的距离上,众多光子在1平方米帆面上产生的推力只有,还不足一只蚂蚁的重量,加速度很小,但根据速度=加速度×时间的公式,只要时间足够长,太阳帆最终能达到一定速度。科学家设想未来的宇宙航事业中利用太阳帆来加速星际飞船。如果帆是白色的,反射全部光子,如果帆是黑色,那么反射光子数忽略不计,设太阳光是垂直入射帆面的。则下列说法正确的是( )
A.白色帆面所受推力大
B.黑色帆面所受推力大
C.两种帆面所受推力一样大
D.无法确定哪种帆面所受推力大
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