（2009•武汉二模）地球绕太阳的运动可看作是轨道半径为R的匀速圆周运动，太阳源源不断地向四周辐射能量，太阳光的总辐射功

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/16 09:06:58

（2009•武汉二模）地球绕太阳的运动可看作是轨道半径为R的匀速圆周运动，太阳源源不断地向四周辐射能量，太阳光的总辐射功率为P_S，太阳光在穿过太空及地球大气层到达地面的过程中，大约有30%的能量损耗．到达地面的太阳光由各种频率的光子组成，每个光子不仅具有能量，还具有动量，其能量与动量的比值为c，c为真空中的光速．（在计算时可认为每个光子的频率均相同）
（1）求射到地面的太阳光在垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射功率P_e；
（2）辐射到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，光子对被照射物体单位面积上所施加的压力叫做光压，假设辐射到地面的太阳光被地面全部吸收，求太阳光对地面的光压I；
（3）试证明：地球表面受到的太阳光辐射压力，和地球绕太阳做圆周运动的轨道半径R的平方成反比（P_S可认为不变）．

（1）太阳向各个方向均匀辐射，则有：P_e=
(1−30%)Ps
4πR2=
70%Ps
4πR2…①
（2）在地面上取一个很小的截面积S，设在很短的时间间隔t内，有N个光子垂直射入此面积，产生的光压力为F，根据动量定理有：
-Ft=0-NP…②
根据光压的定有：I=
F
S…③
根据光子能量E和动量p的大小关系为：P=
E
c…④
在地球轨道处、垂直于太阳光方向的单位面积上的太阳辐射功率为：P_e=
NE
St…⑤
联立解得：I=
70%Ps
4πR2c…⑥
（3）设地球半径为r，则地球受到的光辐射压力为：F_e=I•πr²…⑦
联立⑥⑦解得：F_e=
70%Ps
4πR2c•πr²=
70%Psr2
4c•
1
R2…⑧
式中P_s、r、c均为常量，可见地球所受的光辐射压力和地球到太阳的距离R的平方成反比
答：（1）射到地面的太阳光在垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射功率则有
70%Ps
4πR2；
（2）太阳光对地面的光压为
70%Ps
4πR2c；
（3）Fe＝
70%Psr2
4c•
1
R2，式中P_s、r、c均为常量，可见地球所受的光辐射压力和地球到太阳的距离R的平方成反比．

（2009•武汉二模）地球绕太阳的运动可看作是轨道半径为R的匀速圆周运动，太阳源源不断地向四周辐射能量，太阳光的总辐射功地球绕太阳的运动可看作是轨道半径为R的匀速圆周运动，太阳源源不断地向四周辐射能量，太阳光的总辐射功率为PS，太阳光在穿过地球绕太阳的运动可看作是轨道半径为 R 的匀速圆周运动，太阳源源不断地向四周辐射能量，太阳光的总辐射功率为 P S ，太火星和地球绕太阳的运动可以看作为同一平面内同方向的匀速圆周运动，已知火星的轨道半径R=1.5×1011m，地球的轨道半径把地球绕太阳公转看作是匀速圆周运动,轨道平均半径为R,公转周期为T,万有引力的常量为G,则太阳的质量为多少? 不是说地球能量守恒么?那太阳源源不断地向地球辐射热量, （分叉题A）某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线地球的质量为M,地球绕太阳公转的运动近似地看作匀速圆周运动,公转周期为T,地球与太阳距离为R, 设地球绕太阳做匀速圆周运动,轨道半径为R,运行速度为v,太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动（2013•湖州二模）太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球绕太阳公转速度的7倍，其轨道半径约为太阳每年辐射到地球上的能量可达10的18次方千瓦时以知地球与太阳的距离为r=1.5*10的11次方m,地球的半径为R= 地球绕太阳的运动可以近似地看做匀速圆周运动,其运动的轨道半径为R=1.5乘10的11次方M,周期是365天.流