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
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...
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接受太阳光的辐射功率为P（即单位时间t0内有Pt0的光能到达）．已知每个光子动量为hγc（式中h为普朗克恒量；γ为光频率；c为光速），则：（1）若飞船总质量为m，求飞船加速度的表达式．（2）如果太阳帆对阳光一面是黑色，可以完全吸收太阳光，则飞船加速度表达式又是怎样的？
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（1）设单位时间t0内射到太阳帆上的光子数为n，太阳帆受到光子的作用力为F，根据动量定理可得：Ft0＝2n
①
n＝
②
由牛顿第二定律得a＝
③
由①②③式解得a＝
（2）同理可知F′t0＝n
a＝
＝
答：（1）飞船加速度的表达式为
；
（2）飞船加速度表达式为
．
| hγ |
| c |
n＝
| PSt0 |
| hγ |
由牛顿第二定律得a＝
| F |
| m |
由①②③式解得a＝
| 2PS |
| mc |
（2）同理可知F′t0＝n
| hγ |
| c |
a＝
| F′ |
| m |
| pS |
| mc |
答：（1）飞船加速度的表达式为
| 2PS |
| mc |
（2）飞船加速度表达式为
| pS |
| mc |
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加安和诺
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