Um quebra-mar na entrada de um porto consiste em uma barreira rochosa com uma abertura de
de largura. Ondas oceânicas com comprimento de onda de
se aproximam da abertura em linha reta. Em quais ângulos em relação
à direção de incidência os barcos dentro do porto estão mais protegidos contra a ação das ondas?
à direção de incidência os barcos dentro do porto estão mais protegidos contra a ação das ondas?
Passo 1
O enunciado descreve ondas oceânicas de comprimento de onda
incidindo em uma abertura (fenda) de largura
. Para descobrir em quais direções dentro do porto a intensidade das ondas é mínima (zonas de maior proteção), vamos modelar o problema como difração de fenda única.
Passo 2
Na difração por uma fenda de largura
, os mínimos de intensidade ocorrem quando
sendo
o número do mínimo.
Passo 3
Substituindo os valores:
Passo 4
Para
teríamos
, sem solução física. Logo, os únicos ângulos de mínimo (maior proteção) são
e
.
Resposta
Os barcos dentro do porto estão mais protegidos em relação à direção de incidência nos ângulos de aproximadamente
e
.