Qual a pressão de radiação a um metro de uma fonte pontual de luz no vácuo de potência 100W? Considerando que a pressão é exercida sob incidência frontal numa superfície perfeitamente absorvedora. (Resp:
)
Passo 1
Beleza, o enunciado diz assim: temos uma fonte pontual de luz de potência
W no vácuo, e a uma distância
m dessa fonte queremos saber a pressão de radiação que incide de forma frontal numa superfície perfeitamente absorvedora. O conteúdo aqui é Radiação Eletromagnética, mais especificamente Pressão de Radiação. Para resolver vamos precisar de:
- A definição de intensidade de radiação (fluxo de energia por área).
- A relação entre pressão de radiação e intensidade no caso de absorção total (pressão
).
Passo 2
Primeiro a gente calcula a intensidade
, que é a potência espalhada por 4πr² (já que a fonte é pontual e emite igualmente em todas as direções). Em fórmula:
Aqui
W e
m, então
Se quiser valor numérico:
Passo 3
Agora usamos a fórmula da pressão de radiação para superfície perfeitamente absorvedora, que é
onde
m/s é a velocidade da luz no vácuo. Então
Resposta
A pressão de radiação é
.