Uma fonte pontual emite ondas eletromagnéticas com uma potência de 100 W . A intensidade das ondas a 10 m de distância da fonte é
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Passo 1
O enunciado dá uma fonte pontual que emite ondas eletromagnéticas com potência
e pergunta qual é a intensidade dessas ondas a uma distância
da fonte. Informação importante a assumir (implícita no enunciado): a fonte é pontual e emite isotropicamente (ou seja, a potência se espalha igualmente em todas as direções). O que se pede: o valor da intensidade
em
a
.
Passo 2
Definição útil (o que é intensidade): a intensidade
é a potência por unidade de área recebida por uma superfície perpendicular à direção de propagação. Em fórmula,
onde
é a potência total emitida (em
) e
é a área sobre a qual essa potência se distribui (em
). Unidade resultante:
.
Passo 3
Para uma fonte pontual que emite isotropicamente, a potência se espalha sobre a superfície de uma esfera de raio
. A área dessa esfera é
onde
é a distância da fonte (em metros) e
é a constante geométrica. Aqui
.
Passo 4
Substituindo
na fórmula da intensidade, obtemos
Agora vamos inserir os valores numéricos:
e
. Primeiro calcule
:
Logo o denominador é
Passo 5
Calcule
:
Agora avaliaremos numericamente usando
:
Arredondando para três casas decimais (como nas opções), isso dá
. Interpretação final rápida: a intensidade diminui com o quadrado da distância porque a mesma potência se distribui sobre uma área que cresce como
. A conta acima mostra que, a
, a intensidade é aproximadamente
.