Uma fonte luminosa pontual emite isotropicamente com uma potência de 200 W. Qual é a força que a luz exerce sobre uma esfera totalmente absorvente, com 2,0 cm de raio, situada a 20 m de distância da fonte?

Passo 1

Opa galerinha, tranquilo? Bora pra uma questãozinha do Halliday.

Primeiramente vamos analisar o problema, temos que os raios incidem de forma perpendicular e que a superfície é totalmente absorvente, logo usaremos a seguinte equação:

F =   I A c

Passo 2

Tudo tranquilo até aqui né? Vai ficar mais ainda...

A gente tem o raio da esfera logo podemos calcular sua área e com isso também podemos descobrir a intensidade dos raios de luz I usando a definição de intensidade:

I =   P o t ê n c i a Á r e a =   200   W 4 π 20,0 m 2

I =   0,040   W / m 2

Passo 3

Agora é só correr pro abraço!

Vamos substituir os valores na equação:

F =   I A c

Onde c é a velocidade da luz.

F =   (   0,040   W / m 2 ) × 4 π 0 , 0 2 m 2 2,99 × 10 8   m / s

F ≅ 1,7 × 10 - 13   N

Resposta

F ≅ 1,7 × 10 - 13   N