A potência de uma certa onda plana é 500 W . Que força a onda exerce sobre uma superfície metálica lisa, normal à direção de propagação da onda, que a reflete de volta sobre si mesma.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que uma onda plana tem potência P = 500 W e incide perpendicularmente numa superfície metálica lisa que reflete totalmente a onda. O conteúdo aqui é Física de ondas eletromagnéticas, mais especificamente pressão de radiação (força que a luz exerce). Para resolver, vamos usar a relação entre potência, intensidade, pressão de radiação e a velocidade da luz .

Passo 2

Antes de calcular, vamos entender a teoria.
  1. Uma onda eletromagnética carrega energia e também momento.
  2. Quando a onda atinge a superfície e é totalmente refletida, o momento da luz se inverte, gerando variação de momento do dobro do incidente.
  3. A pressão de radiação (força por área) para reflexão total é
prm rad ;=;2Ic,
onde é a intensidade (potência por área) e é a velocidade da luz.

Passo 3

Agora vamos ao cálculo da força total F = prm rad,A = 2Ic,A = 2c,PA,A = 2Pc .
  1. A intensidade é F = 2 times 5003times10^8 = 10003times10^8 approx 3,33times10^-6 N , mas a área cai no final:
  2. Substituindo e :

Resposta

F approx 3,3times10^-6 N

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