Динамика — Задание 20 ОГЭ по физике №00018296

Свет не только освещает и греет — он ещё и давит на поверхность, на которую падает. Так работает солнечный парус — огромное тонкое полотно, которое разгоняет зонд за счёт давления солнечных лучей. Нужно найти силу, с которой свет давит на парус.

Дано: площадь паруса $S=200$ м², давление света $p=5\cdot 10^{-6}$ Па. Найти силу давления $F$.

Давление по определению — это сила, приходящаяся на единицу площади поверхности:

$$p=\dfrac{F}{S}$$

Выразим отсюда силу:

$$F=pS$$

Единицы уже согласованы: паскаль — это ньютон на квадратный метр, площадь дана в квадратных метрах. Переводить ничего не нужно.

Подставляем числа:

$$F=5\cdot 10^{-6}\cdot 200=1000\cdot 10^{-6}=10^{-3}\ \text{Н}$$

Сила давления света на парус равна $10^{-3}$ Н, то есть $0{,}001$ Н, или $1$ мН.

Оценим результат. Сила крошечная — примерно с такой силой давит на ладонь груз массой в десятую долю грамма. Но в космосе нет ни трения, ни сопротивления воздуха, а сила действует непрерывно, поэтому за месяцы полёта она заметно меняет скорость лёгкого зонда.