a) Em que direção e sentido a onda eletromagnética está se propagando?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado nos dá a expressão do campo elétrico
de uma onda eletromagnética e pede para descobrir em que direção e sentido a onda está se propagando. Para isso, vamos usar conceitos de ondas eletromagnéticas, especificamente como identificar a direção de propagação a partir da função senoidal que descreve o campo elétrico.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar a expressão do campo elétrico dada:
Aqui,
é o número de onda,
é a posição ao longo do eixo y,
é o tempo, e
é o vetor unitário na direção z.
Passo 3
A forma geral de uma onda progressiva unidimensional é:
Onde:
-
é o número de onda, -
é a frequência angular, -
é a fase inicial, -
é a direção do campo elétrico.
Comparando com a nossa expressão, podemos ver que a onda tem uma dependência em
e
semelhante, indicando que se propaga ao longo do eixo y.
Passo 4
Agora, para determinar a direção e o sentido da propagação, observamos o termo dentro da função seno:
. A forma
indica que a onda está se propagando na direção positiva de y. Se fosse
, estaria na direção negativa de y.
Resposta
A onda eletromagnética está se propagando na direção positiva do eixo y.