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在经典力学中,动量表示为物体的质量和速度的乘积.和动量是状态量不同,冲量是一个过程量. 一个恒力的冲量指的是这个力与其作用时间的乘积.冲量表述了对质点作用一段时间的积累效应的物理量,是改变质点机械运动状态的原因. 冲量的量纲和单位都与动量一样..
动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化量.
球的表面积公式S=4πR
2球的体积公式V=
πR
3其中R表示球的半径.
光子具有能量,也具有动量.光照射到物体表面时,会对物体产生压强,这就是“光压”.光压的产生机理如同气体压强:大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强.设太阳光每个光子的平均能量为E,太阳光垂直照射地球表面时,在单位面积上的辐射功率为P
.已知光速为c,则光子的动量为E/c.求:
(1)若太阳光垂直照射在地球表面,试计算时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内光子的总动量.
(2)一般情况下,太阳光照射到物体表面时,一部分会被反射,还有一部分被吸收.当物体表面的反射系数为ρ时,则在每秒内照射到物体表面的全部n个光子中,有(1-ρ)n个被吸收而ρn个被反射.若太阳光垂直照射在地球表面反射系数为ρ、半径为r的某圆形区域内,则在时间t内照射到此区域的光子的总动量的变化量是多少?
(3)在第(2)问中太阳光在圆形区域表面产生的光压(用I表示光压)是多少?