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光的速度那么快,为什么撞向人不会产生撞击力?这里告诉你原因

根據物理學動能=速度*質量的公式可以知道, 當一種物體的速度越快或者質量越大, 那么它的動能就越大, 只要滿足其中一個條件, 就能夠獲得有感知的動能。 最典型的例子就是平常我們遇到的車禍, 有些車禍現場真的非常慘烈, 之所以出現這種后果, 是因為發生車禍的車輛具備了動能爆發的兩個條件:速度和質量。 試一下一個, 一輛1噸重的汽車以100公里時速, 再與對面一輛汽車相撞, 那么釋放出來的動能是雙倍了, 所以說在車禍現場幾乎很少沒有傷亡的。 那么問題來了, 光的速度那么快, 為什么撞向人卻不會產生撞擊力呢?


根據物理學動能=速度*質量, 兩輛汽車對撞會產生很嚴重后果

首先我們來了解一下光速, 光是宇宙中速度最快的物質, 它的速度可以達到30萬公里每秒, 太陽到地球1.5億公里的距離, 它只需8分鐘就可以走完, 所以它的速度快到人都察覺不到, 不過聰明的人類依然使用技術手段測出了光的速度為30萬公里/秒, 這個速度有多快?人類目前最快戰斗機速度是4000公里每小時, 光的速度是它的27萬倍。 如果人類掌握了光速科技, 那么遨游太空不再是夢想, 按到動能=速度*質量的公式來算, 光速如此快的速度, 即使質量很小很小, 也會存在一定的動能, 至少可以讓人感覺到, 但是為什么人類感覺不到呢?


光速是人類最快飛機黑鳥偵察機速度的27萬倍

光速確實很快, 但是它不一定能夠產生撞擊力, 就像一坨棉花, 即使你以很大的速度扔向一個人, 那個人可能都感受不到, 而如果你把一塊鋼鐵輕輕的放在一個人的身體上, 那個人也有可能會被砸傷。 所以說光的速度雖然極快, 但是由于它的質量小到幾乎可以忽略, 所以不會產生明顯的撞擊力。 那么是否就說明光是沒有撞擊力呢?不是的, 根據動能公式, 只要由質量的物質必然存在撞擊力, 所以光也是有撞擊力的, 而這種撞擊力其實有一個專業的術語, 叫做“光壓”, 那么這個“光壓”到底有多小, 小到人類都感覺不到呢?


曬太陽的美女們, 光不會作用在人體不會有撞擊感,

但是時間久了會熱, 因為光壓持續不斷發生

根據公開資料顯示, 光的平均波長約為500nm, 按照500nm的波長計算, 根據光子質量公式E=mc2=hν計算, 可以得出一個光子的質量為4.4*10^-36 kg, 一個光子的動量為:P=mc=1.3*10^-27 kg·m/s, 一個光子的能量為:E=mc^2=hv≈4*10^-19J。 地球位置輻射強度S=1361 W/m^2, 我們在根據能量動力守恒公式可以計算出光對物體的撞擊的壓力, 也就是光壓是多少:P=2S*P/E≈9*10^-6N/m^2, 也就是說光子的動能為9*10^-6N/m^2, 既0.000009牛, 可能很多對這個數字沒有多大概念, 牛(N)是一個作用力單位, 1牛(N)的定義是作用在1kg物體上, 使之產生1m/s^2加速度的力, 簡單點說, 這樣的力1相當于兩個雞蛋的重量, 而光壓要比相當于兩個雞蛋重的力還要小9X10的六次方, 可見這樣的力人類是根本感覺不到的。 不過我們可以感受到陽光的熱量,

是因為光壓持續不斷的作用到人體皮膚上。


曬太陽不會撞傷, 但是會曬傷

所以說太陽光照射到人體上并不是沒有撞擊力, 只不過是這個撞擊力人體感受不到, 小到幾乎可以忽略不計, 即使像平時我們在樹下乘涼, 迎面吹來的涼風作用在人體上的壓力都要比光壓要強很多。 那么光壓那么小, 是不是說它就沒有利用價值了呢?非也, 雖然光壓很小, 但是它的利用價值可大了, 由于持續不斷的光壓能夠產生熱量, 所以人類利用太陽光發明了熱水器和太陽能發電裝置, 這些發明不僅僅有效利用太陽能, 而且還省錢環保, 利國利民。


太陽能熱水器


太陽能發電

此外, 科學家根據光壓現象發明了太陽帆, 這種太陽帆被廣泛利用在衛星和宇宙飛船上,

這就是為什么我們看到的衛星或者飛船都有一對長長的“翅膀”原因, 它的工作原理就是利用光壓產生微小的壓力, 然后把這些微弱的力集中在太陽帆上, 從而讓太陽帆為衛星或者飛船產生持續不斷的動力, 只要太陽帆的面積足夠大, 那么產生的力足夠衛星或者飛船在太空中飛行了, 畢竟太空中是真空環境, 沒有摩擦力和阻力, 微小的推力就可以推動飛船和衛星潛行。 著名的“旅行者一號”就是利用太陽帆飛船太陽系, 如果沒有太陽帆, 根本沒有燃料支持它飛那么遠的距離。


衛星上裝有太陽帆, 可以為衛星提供動力


旅行者一號裝備的太陽能帆

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