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    3 (7 pontos)
    Considere uma luz solar, cuja densidade de energia é de 51,8 W / m^2, incidindo perpendicularmente sobre a superficie de um painel solar. Parte da energia incidente (24,3 %) é refletida e o restante é absorvido.Sabendo-se que a velocidade da luz no ar é muito próxima da sua velocidade no vácuo, responda: (a) Sendo a área do painel igual 6,82 m^2 calcule a pressāo exercida per essa luz no painel.
    (a) (A) 2,40 times 10^-7 N / m^2, (B) 8,58 times 10^-8 N / m^2, © 2,85 times 10^-7 N / m^2, (D) 2,15 times 10^-7 N / m^2, (E) 4,34 times 11^-7 N / m^2. (F) 1,28 times 10^-7 N / m^2, (G) 3,51 times 10^-7 N / m^2.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. A gente tem uma luz solar com densidade de energia de 51,8 , W/m²² que incide perpendicularmente num painel solar com área de 6,82 , m²². Parte dessa energia (24,3%) é refletida e o resto é absorvido. Queremos calcular a pressão que essa luz exerce no painel. Vamos precisar usar conceitos de física sobre pressão da radiação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a pressão exercida por uma onda de luz pode ser calculada usando a fórmula:
P = (1 + r) cdot Ic
Onde:
  • P é a pressão,
  • r é a fração da luz refletida,
  • I é a densidade de energia,
  • c é a velocidade da luz ( 3 times 10^8 , m/s).

Passo 3

Sabemos que 24,3% da luz é refletida, então r = 0,243. A densidade de energia I é 51,8 , W/m²². Vamos substituir esses valores na fórmula:
P = (1 + 0,243) cdot 51,83 times 10^8

Passo 4

Vamos calcular o numerador primeiro:
1 + 0,243 = 1,243
1,243 times 51,8 approx 64,4 , W/m² ²
Agora, dividimos pelo valor de c:
P = 64,43 times 10^8 approx 2,15 times 10^-7 , N/m² ²

Resposta

A pressão exercida pela luz no painel é de aproximadamente 2,15 times 10^-7 , N/m²².

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