Exercícios Resolvidos de Pressão da Radiação Eletromagnética

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Enunciado

Um veleiro espacial está sendo projetado para participar da 1ª regata interplanetária, a se iniciar na Terra e com chegada em Vênus.

Supondo que a intensidade da radiação solar seja constante entre a Terra e Vênus, e dada por I = 1,4   k W / m 2 , determine qual deverá ser a área da vela, em m 2 m para que o veleiro receba uma potência média de P = 7   k W , e qual tipo de material, refletor ou absorvedor, proporcionará maior impulso para o veleiro.

  1. 5 ; refletor
  2. 7 ; absorvedor
  3. 0,2 ; refletor
  4. 7 ; refletor
  5. 0,2 ; absorvedor
  6. 5 ; absorvedor

Passo 1

A intensidade I e a potência P podem ser relacionados por:

S = 1 A d U d t  

I = S m é d i o

d U d t = P

Logo:

I = P A → A = P I

Passo 2

A = P I

Onde:

I = 1,4   k W / m 2 = 1,4 × 10 3   W / m 2 ;

P = 7   k W = 7 × 10 3   W ;

Logo:

A = 7 . 10 3 1,4 . 10 3 = 5   m 2

Passo 3

Quando a onda é absorvida, a pressão de radiação é dada por:

p r á d = I c

Quando a onda é refletida, a pressão de radiação é dada por:

p r á d = 2 I c

Logo, o material refletor proporcionará maior impulso ao veleiro.

Resposta

Letra (a): 5 ; refletor

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