A intensidade da radiação solar não-absorvida pela atmosfera num dia especial de verão é de
. A que distância você teria que ficar de um aquecedor elétrico de 1 kW para sentir a mesma intensidade? Suponha que o aquecedor irradie uniformemente em todas as direções.
Passo 1
Então, o enunciado nos diz que a intensidade da radiação solar que não é absorvida pela atmosfera em um dia especial de verão é de
. Queremos descobrir a que distância precisamos ficar de um aquecedor elétrico de
para sentir a mesma intensidade de radiação. Vamos usar conceitos de física relacionados à intensidade de radiação e à propagação de energia em todas as direções.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é intensidade de radiação. A intensidade (
) é a quantidade de energia que passa por uma área por unidade de tempo. No caso, queremos que a intensidade da radiação do aquecedor seja igual a
.
Passo 3
Sabemos que o aquecedor irradia uniformemente em todas as direções, formando uma esfera de radiação ao seu redor. A área dessa esfera é dada por
, onde
é a distância do aquecedor.
Passo 4
A potência total irradiada pelo aquecedor é de
ou
. A intensidade da radiação a uma distância
será então
, onde
é a potência e
é a área da esfera.
Passo 5
Vamos substituir a área
na fórmula da intensidade:
Queremos que
e
. Vamos isolar
na equação.
Passo 6
Rearranjando a fórmula para encontrar
:
Substituindo os valores:
Passo 7
Calculando o valor numérico:
Resposta
Você precisaria ficar a aproximadamente
do aquecedor elétrico de
para sentir a mesma intensidade de radiação solar de
.