O raio médio da Terra é de
e a luz solar incide na alta atmosfera terrestre à razão de
. (a) Calcule a potência total da luz solar que é interceptada pela Terra. (b) Calcule os valores máximos
e
do campo elétrico e magnético, respectivamente, para a luz solar, supondo-se que ela seja uma onda plana e que atinja perpendicularmente a atmosfera.
Passo 1
O enunciado informa que o raio médio da Terra é
e que a intensidade da luz solar incidente na alta atmosfera é
. Parte (a) pede a potência total interceptada pela Terra, que é dada por
, onde
é a área do disco de raio
. Na parte (b) queremos as amplitudes
e
do campo elétrico e magnético de uma onda plana cuja intensidade média é
. Para isso usamos
e depois
Passo 2
Calculamos a área do disco de raio
. Como
,
Passo 3
A potência total interceptada é
Passo 4
Agora relacionamos a intensidade média
com a amplitude do campo elétrico
. Sabendo que
isolamos
:
Passo 5
Usando
e
, temos
Em seguida
Resposta
(a)
.
(b) e
.
(b)