Exercícios Resolvidos de Vetor de Poynting e Intensidade

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Enunciado

Considere as seguintes afirmações e indique o item correto:

  1. A atmosfera terrestre é formada por moléculas que tem comportamento similar a de um dipolo elétrico.
  2. A intensidade da radiação produzida por um dipolo elétrico é maior na direção de oscilação do dipolo.
  3. Cores mais azuladas apresentam frequências de campo eletromagnético maiores que cores avermelhadas.
  1. Apenas I e I I I estão corretas.
  2. Apenas I e I I estão corretas.
  3. Todas estão corretas.
  4. Apenas I I está correta.
  5. Apenas I I e I I I estão corretas.

Passo 1

Vamos avaliar uma afirmação de cada vez.

I .   A atmosfera terrestre é formada por moléculas que tem comportamento similar a de um dipolo elétrico.

VERDADEIRO

Na atmosfera terreste, existem milhares de moléculas (tem monóxido de carbono, tem oxigênio, ozônio, gás de água,.... você pegou a idéia).

De forma geral, toda molécula pode ser polar ou apolar, o que significa como está disposta sua carga: quando a carga é tal que dá pra ver claramente uma parte mais negativa e outra positiva, dizemos que a molécula é polar.

Por exemplo, pra molécula de água mostrada acima, o oxigênio vai tender a ficar mais negativo do que os hidrogênios.

Moléculas polares têm uma característica que é o “momento de dipolo”, e pode ser considerada como um dipolo com esse dado momento.

I I .   A intensidade da radiação produzida por um dipolo elétrico é maior na direção de oscilação do dipolo.

FALSO

Um dipolo elétrico são duas cargas que costumam estar juntas.

Ele tem um momento de dipolo associado, p = q l , onde q é o módulo de cada uma das suas cargas e l é sua separação.

Quando tempos um dipolo oscilante, o que nós temos de fato é um momento de dipolo oscilante, gerando radiação eletromagnética na forma de ondas.

Se pegarmos um dado instante da propagação dessa onda e olharmos sua intensidade, ela vai ter o seguinte formato:

Essa é na verdade a distribuição angular da intensidade da radiação do dipolo, o que signfica que quanto mais longe do eixo, maior o valor da intensidade.

Em três dimensões, ela vai parecer uma rosquinha com o buraco ao longo do eixo do dipolo (que liga as duas cargas).

Assim, ao longo do eixo do dipolo (que é o eixo de oscilação do dipolo), a intensidade é nula.

I I I .   Cores mais azuladas apresentam frequências de campo eletromagnético maiores que cores avermelhadas.

VERDADEIRO

O comprimento de onda da cor azul está na faixa de 450   n m , enquanto o da cor vermelha está na faixa de 620   n m .

Como a frequência da onda é proporcional ao inverso do comprimento de onda, então a cor azul terá uma frequência maior que a cor vermelha.

De fato, a cor azul tem uma frequência na faixa de 610 ⋅ 10 12 H z , enquanto o vermelho tem uma frequência na faixa de 484 ⋅ 10 12 H z .

A resposta então vai ser letra ( a ) , apenas as afirmações I e I I I estão corretas.

Resposta

Letra a

Apenas I e I I I estão corretas.

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