Questões conceituais:
Cite um exemplo prático na vida cotidiana do efeito do ângulo de incidência de radiação sobre uma superfície.

Passo 1

O enunciado pede um exemplo prático na vida cotidiana do efeito que o ângulo de incidência de radiação (por exemplo, solar) tem sobre a energia recebida por uma superfície. O conteúdo envolve a relação entre irradiância e ângulo de incidência, descrita pela lei de Lambert, e vamos usar que a irradiância sobre uma área inclinada varia como \cos\theta.

Passo 2

Segundo a lei de Lambert, se a radiação incidente tem irradiância I_0 medida perpendicularmente à direção de propagação, a componente útil que atinge uma superfície inclinada de modo que o ângulo entre o feixe e a normal seja \theta é
I = I_0 \cos \theta.
Ou seja, quanto maior \theta (mais oblíqua a incidência), menor a energia por área recebida.

Passo 3

Um exemplo prático é a instalação de painéis solares fotovoltaicos em telhados. Para maximizar a captação de energia, o painel deve ficar com a sua superfície aproximadamente perpendicular aos raios solares ao meio-dia. Se o painel estiver muito inclinado em relação ao sol (ângulo \theta grande), a irradiância cai segundo I_0\cos\theta e a geração de energia diminui bastante.

Resposta

Um painel solar fixo num telhado gera muito menos energia se estiver mal inclinado, pois, quando os raios solares incidem obliquamente (ângulo \theta grande), a irradiância sobre o painel cai proporcionalmente a \cos\theta.

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