Um pedaço de cartolina pintado de preto, totalmente absorvente, de área
, intercepta um pulso luminoso com uma intensidade de
produzido por uma lâmpada estroboscópica. Qual é a pressão exercida pela luz sobre a cartolina?
Passo 1
Então, a gente tem um pedaço de cartolina preta, que absorve toda a luz que atinge ela, com uma área de $ A = 2,0 , cm² $. Essa cartolina está interceptando um pulso de luz com intensidade de $ 10 , W/m² $ de uma lâmpada estroboscópica. O que queremos descobrir é qual é a pressão que essa luz exerce sobre a cartolina. Para resolver isso, vamos usar conceitos de pressão da radiação, que é a pressão exercida pela luz quando ela interage com um objeto.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a intensidade da luz ($ I
P $) que a luz exerce sobre uma superfície totalmente absorvente pode ser calculada usando a fórmula:
onde:
- $ I $ é a intensidade da luz,
- $ c $ é a velocidade da luz no vácuo, que é aproximadamente $ 3,0 \times 10^8 , m/s $.
Passo 3
Vamos substituir os valores que temos na fórmula. A intensidade $ I $ é $ 10 , W/m² $, e $ c = 3,0 \times 10^8 , m/s $. Então:
Passo 4
Agora, vamos fazer a divisão:
Resposta
A pressão exercida pela luz sobre a cartolina é aproximadamente $ 3,33 \times 10^{-8} , N/m² $.