Задача Ф31‍‍

Предположим, что корабль ориентирован так, что солнечные лучи попадают как на зеркальные, так и на чёрные участки его поверхности (рис. 6). Световое давление связано с тем, что фотоны, попадающие на поверхность, изменяют свой импульс. Если свет попадает на зеркальную поверхность, он отражается так, что выполняется закон отражения: угол падения светового луча равен углу отражения. Нетрудно сообразить, что в этом случае импульс фотона меняется на вектор, перпендикулярный участку поверхности корабля, т. е. идущий по радиусу. В соответствии со вторым и третьим законами Ньютона (см. предыдущую задачу) на корабль при этом действует сила, равная изменению импульса пучка фотонов в единицу времени. Эта сила направлена вдоль радиуса корабля. Она не создаёт момента, поворачивающего корабль вокруг его центра.

Иное дело с давлением на зачернённую поверхность корабля. Так как она поглощает излучение Солнца, то сила, действующая на корабль при падении фотона, направлена вдоль пучка. Эта сила создаёт момент, поворачивающий корабль так, что обращённой к Солнцу оказывается зеркальная поверхность корабля.

Очевидно, что положение корабля, при котором к Солнцу обращена его зачернённая поверхность, тоже будет положением равновесия. Однако это положение равновесия неустойчиво. Если корабль по каким-то случайным причинам немного повернулся относительно Солнца, то он будет разворачиваться до тех пор, пока не повернётся к Солнцу зеркальной стороной.