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.

Exercícios relacionados

Mostre que a razão da atração eletrostática para a atração gravitacional entre um elétron e um próton é independente da distância entre eles, e calcule essa razão. [carga elementar: , massa do próton: , massa do elétron: , constante de Coulomb: , constante de gravitação universal:
Duas cargas são colocadas no eixo , uma de na origem e outra de em . Determine a posição sobre o eixo em que a força resultante sobre uma pequena carga será igual a zero.
Densidade corrente de deslocamento - Uma corrente por um longo solenóide de raio é variado de tal maneira que o campo magnético no seu interior varia temporalmente de acordo com a equação ; onde é uma constante. Calcule a corrente de deslocamento como função da distância do eixo central do solenoide (para e ).
Uma partícula puntiforme com massa e carga negativa pode se mover livremente sobre o eixo (mas não pode sair desse eixo). A partícula é inicialmente colocada em repouso sobre um ponto muito próximo à origem, a seguir, liberada. Considerando o item ©, determine a frequência das oscilações da partícula.