Uma onda eletromagnética de
de intensidade incide perpendicularmente em um cartão preto retangular, com 20 cm e 30 cm de lado, que absorve toda radiação. Determine a força exercida pela radiação sobre o cartão (4.10-8 N ). Determine a força exercida pela mesma onda se o cartão refletir toda a radiação incidente. (
)
Passo 1
O enunciado envolve uma onda eletromagnética de intensidade
incidindo perpendicularmente num cartão de lados
e
. A parte de teoria que precisamos é a pressão de radiação: quando a onda é totalmente absorvida, a força sobre a superfície é dada por
, e quando é totalmente refletida,
. Aqui
é a potência incidente e
é a velocidade da luz.
Passo 2
Calcular a área do cartão e a potência incidente. A área é
A potência que chega ao cartão é
Passo 3
Para absorção total, a variação de momento por unidade de tempo é
. Tomando
,
Passo 4
Para reflexão total, o momento é invertido, dobrando a variação. Logo,
Resposta
Força no caso de absorção total:
.
Força no caso de reflexão total: .
Força no caso de reflexão total: