Uma placa quadrada, perfeitamente refletora, situada no espaço sideral, está orientada perpendicularmente aos raios solares. A placa tem 2,0 m de lado e se encontra a uma distância de 3,0 × 10 11   m do Sol. Determine a força exercida sobre a placa pelos raios solares.

Passo 1

Fala galera, beleza? Bora pra mais uma questãozinha do Halliday.

Primeiramente vamos analisar o problema, a gente sabe que a luz exerce uma pequena força sobre objetos na forma de pressão, essa força é dada por:

F =   p r a d × A

Onde A   é a área da superfície que sofre efeito da luz e por se tratar de um quadrado temos:

A = L 2 = 2 2 = 4   m 2

E p r a d é a pressão da radiação eletromagnética, considerando a superfície completamente refletora, ela equivale:

p r a d = 2 I c

Até agora tudo show de bola.

Passo 2

A gente não sabe o valor da intensidade da luz, toda via a gente tem a potencia da fonte luminosa (sol).

Assim fica tudo tranquilo, pois a gente pode calcular a partir de:

I =   P o t ê n c i a Á r e a =   3,90 × 10 26   4 π 3,0 × 10 11 2

A gente sabe que c é a velocidade da luz dado por: 3,0 × 10 11   m / s

Com isso é só substituir os valores em:

p r a d = 2 I c

p r a d = 2 × 3,90 × 10 26   4 π 3,0 × 10 11 2 c 3,0 × 10 11

p r a d ≅ 2,2989 × 10 - 6   P a

Passo 3

Agora é só correr pro abraço!

Vamos substituir os valores na equação:

F =   p r a d × A

F = 2,2989 × 10 - 6 × 4

F   ≅ 9,1956 × 10 - 6

Resposta

F   ≅ 9,1956   µ N