一道物理题
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...
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？
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在1s内可以运用动量守横定律，由于全部被原速返回
所以原飞船获得的动量大小为2＊spn
所以飞船获得的速度为V＝2＊spn／m
所以飞船加速度为2＊spn／m（加速度是单位时间内速度的变化量）
当面对阳光为黑体时将光子全部吸收，集体获得动能spn
其中一个光子质量为P／C 所以
V＝spn／（m＋p/c＊n）
则一秒内飞船速度变化为V所以加速度大小为
spn／（m＋p/c＊n）（加速度是单位时间内速度的变化量）
所以原飞船获得的动量大小为2＊spn
所以飞船获得的速度为V＝2＊spn／m
所以飞船加速度为2＊spn／m（加速度是单位时间内速度的变化量）
当面对阳光为黑体时将光子全部吸收，集体获得动能spn
其中一个光子质量为P／C 所以
V＝spn／（m＋p/c＊n）
则一秒内飞船速度变化为V所以加速度大小为
spn／（m＋p/c＊n）（加速度是单位时间内速度的变化量）
参考资料： 动量定理和守恒
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