A intensidade media no topo da atmosfera terrestre é
. Calcule a força que a radiação solar exerce sobre um satélite de
(absorção total) .
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a intensidade média da radiação solar no topo da atmosfera é
e que temos um satélite com área
que absorve totalmente essa radiação.
Matéria envolvida: pressão de radiação e força de radiação.
O que vamos precisar:
Matéria envolvida: pressão de radiação e força de radiação.
O que vamos precisar:
- Entender que intensidade (
) é potência por área. - Saber que, ao absorver luz, o satélite recebe momento dos fótons gerando pressão de radiação
. - A partir dessa pressão, calcular a força
. - Valor da velocidade da luz no vácuo
.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a teoria passo a passo.
- Intensidade (
) = potência recebida por unidade de área, em W/m². - Cada fóton carrega energia e momento; se a superfície absorve tudo, a pressão de radiação (força por área) é dada por
Porque energia transporta momento
3) Depois, força resultante é pressão vezes área:
Passo 3
Agora, substituindo números:
Passo 4
Finalmente, a força sobre o satélite: