Problema — Vela solare riflettente

Testo

Una vela perfettamente riflettente di area $A=100$ m² riceve $I=1{,}4\cdot 10^3$ W/m² a $1$ UA. Stima la forza della radiazione con $P_\text{rad}=2I/c$.

Soluzione

Pressione di radiazione (superficie riflettente). Per riflessione totale la pressione è doppia rispetto all’assorbimento:

$P_\text{rad}=\frac{2I}{c}=\frac{2\cdot 1{,}4\cdot 10^3}{3{,}00\cdot 10^8}\approx 9{,}3\cdot 10^{-6}\ \text{Pa}$

Forza sulla vela. La forza è pressione per area:

$F=P_\text{rad}\,A=9{,}3\cdot 10^{-6}\cdot 100\approx 9{,}3\cdot 10^{-4}\ \text{N}$

$\ev{F\approx 9{,}3\cdot 10^{-4}\ \text{N}}$

Meno di un millinewton: piccolissima, ma agendo di continuo nello spazio accumula velocità nel tempo.

Collegamenti

Argomenti: Onde elettromagnetiche Concetti: Pressione di radiazione