Química Física

Problemas de Espectroscopía I.- Fundamentos, átomos y moléculas diatómicas 69
Figura 2.5: Disposición del Sol y la nave espacial con velas reflectoras
el Problema (2-17) que la intensidad de la radiación en la superficie solar es de
I S = 6.3 × 10 7 W/m 2 . Como la potencia viene dada por
P ot = 4πd 2 i · I i (2.19.1)
donde I i es la intensidad solar en el punto i (situado a la distancia d i del Sol). Puesto
que la potencia es la misma en la superficie del Sol que en cualquier otro punto, debe
cumplirse que
y de aquí obtenemos
4/ π/ R 2 · I S = 4/ π/ (R + d 0 ) 2 · I d0 (2.19.2)
I d0 = I SR 2
(R + d 0 ) 2 = 6.3 × 107 · (7 × 10 8 ) 2
(0.7 × 10 9 + 9.3 × 10 9 ) 2 = 3 × 105 W m 2 (2.19.3)
La presión de la radiación sobre la vela completamente reflectora de la nave es
P = 2I d 0
c
= 2 × 3 × 105
3 × 10 8 = 2 × 10 −3 N m 2 (2.19.4)
Como la superficie de la vela es de 10 m 2 , la fuerza que actúa sobre la vela es
F = P × A = 2 × 10 −3 × 10 2 = 0.2 N (2.19.5)
y esta fuerza le imprime una aceleración dada por
a = F m = 0.2
200 = 1 × 10−3 m s 2 (2.19.6)
Si la velocidad inicial es nula, la expresión para la distancia recorrida por un objeto
en movimiento uniformemente acelerado es
de donde despejamos
d f = d 0 + 1 2 at2 (2.19.7)