Texto para a(s) questão(ões) a seguir.
A depilação a laser é um procedimento de eliminação dos pelos que tem se tornado bastante popular na indústria de beleza e no mundo dos esportes. O número de sessões do procedimento depende, entre outros fatores, da coloração da pele, da área a ser tratada e da quantidade de pelos nessa área.
(Unicamp 2019) Uma sessão de depilação a laser utiliza pulsos de alta potência e curta duração. O tempo total da sessão depende da área tratada. Considere certa situação em que a luz do laser incide perpendicularmente em uma área A=2 \mathrm{~mm}^{2} com uma intensidade média igual a I=2,0 \times 10^{4} \mathrm{~W} / \mathrm{m}^{2}. A energia luminosa que incide nessa área durante um intervalo de tempo \Delta t=3 \mathrm{~ms} é igual a
Dados: Se necessário, use aceleração da gravidade \mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}, aproxime \pi=3,0 e 1 \mathrm{~atm}=10^{5} \mathrm{~Pa}.
a) 1,3 \times 10^{-1} \mathrm{~J}.
b) 1,2 \times 10^{-4} \mathrm{~J}.
c) 3,0 \times 10^{7} \mathrm{~J}.
d) 3,0 \times 10^{-13} \mathrm{~J}.

Passo 1

O enunciado dá a intensidade média da luz do laser I=2,0\times10^{4}\,\mathrm{W}/\mathrm{m}^{2}, a área iluminada A=2\,\mathrm{mm}^{2} e o tempo de exposição \Delta t=3\,\mathrm{ms}, e pede a energia luminosa que incide nessa área. O conteúdo necessário é a relação entre potência, intensidade de radiação e energia, dada por
E = I \, A \, \Delta t.

Passo 2

Precisamos converter tudo para unidades do SI:
A = 2\,\mathrm{mm}^{2} = 2\times10^{-6}\,\mathrm{m}^{2}
\Delta t = 3\,\mathrm{ms} = 3\times10^{-3}\,\mathrm{s}

Passo 3

Aplicando
E = I \, A \, \Delta t
substituindo os valores:
E = \bigl(2,0\times10^{4}\bigr)\times\bigl(2\times10^{-6}\bigr)\times\bigl(3\times10^{-3}\bigr) = 2,0\times2\times3,0\times10^{4-6-3} =12,0\times10^{-5} =1,2\times10^{-4}\,\mathrm{J}.

Resposta

(b) 1,2\times10^{-4}\,\mathrm{J}

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