Exercícios Resolvidos de Pressão da Radiação Eletromagnética

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Enunciado

Uma onda eletromagnética possui quantidade de momento linear e energia, que são transportadas pela onda. Algumas ideias existem para usar as ondas eletromagnéticas como propulsoras de naves em viagens espaciais no vácuo. Estime a intensidade que uma onda eletromagnética plana monocromática deve ter para gerar, em incidência normal, uma pressão de radiação média de 10 - 3   P a em uma superfície negra (absorvedora) ideal.

a) I = 3,0 ⋅ 10 5   W / m 2 .

b) I = 1,5 ⋅ 10 5   W / m 2 .

c) I = 6 , 0 ⋅ 10 5   W / m 2 .

d) I = 2 , 0 ⋅ 10 5   W / m 2 .

Passo 1

Eai galerinha, bora resolver mais um problema de física 4 da UFRJ?

Para a gente resolver esse problema temos que lembrar que uma onda eletromagnética carrega momento e exerce pressão: a famosa pressão de radiação. Essa pressão é dada por

P = S c ,

onde S é o módulo do vetor de Poynting. A intensidade de uma onda é simplesmente o módulo desse vetor, de modo que

P = I c → I = c P

Passo 2

Aí é só substituir os valores:

I = 3 ⋅ 10 8 ⋅ 10 - 3 = 3 ⋅ 10 5   W / m 2

Vemos que a resposta está na alternativa A!

Resposta

Alternativa A.

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