Considere um forno micro-ondas que opera na frequência de 2,45 GHz. O aparelho produz ondas eletromagnéticas estacionárias no interior do forno. A distância de meio comprimento de onda, em cm, entre nodos do campo elétrico é aproximadamente (Dado: considere a velocidade da luz no ar c = 3 . 10^8 m/s)
A) 2,45.
B) 12.
C) 6.
D) 4,9.
E) 9,8.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de física juntos! A questão fala sobre um forno micro-ondas que funciona na frequência de 2,45 GHz e gera ondas eletromagnéticas estacionárias dentro dele. Precisamos descobrir a distância de meio comprimento de onda entre os nodos do campo elétrico. Para isso, vamos usar conceitos de ondas, especialmente a relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar da relação básica das ondas: a velocidade da onda ( c) é igual à frequência ( f) multiplicada pelo comprimento de onda ( lambda). A fórmula é:
c = f times lambda

Passo 3

Nosso objetivo é encontrar o comprimento de onda ( lambda). Para isso, vamos rearranjar a fórmula:
lambda = cf

Passo 4

Vamos substituir os valores conhecidos na fórmula. A velocidade da luz no ar ( c) é 3 times 10^8 m/s e a frequência ( f) é 2,45 GHz. Primeiro, precisamos converter a frequência para hertz:
2,45 GHz = 2,45 times 10^9 Hz

Passo 5

Agora, calculando o comprimento de onda:
lambda = 3 times 10^8 m/s2,45 times 10^9 Hz approx 0,122 m
Convertendo metros para centímetros ( 1 m = 100 cm):
0,122 m = 12,2 cm

Passo 6

Como queremos a distância de meio comprimento de onda entre os nodos, dividimos o comprimento de onda por 2:
lambda2 = 12,2 cm2 = 6,1 cm

Resposta

A distância de meio comprimento de onda entre nodos do campo elétrico é aproximadamente 6 cm. Portanto, a resposta correta é a opção C) 6.

Exercícios relacionados