Um laser de demonstração tem uma saída média com a potência de 0.9 mW e um diâmetro de feixe de 1.2 mm . Qual a força exercida sobre um feixe sobre (b) sobre uma superfície refletora?

Passo 1

Beleza, vamos por partes! O enunciado fala sobre um laser com potência média de 0,9 mW e diâmetro de feixe de 1,2 mm. A gente precisa descobrir qual é a força que esse feixe exerce sobre uma superfície que reflete 100% da luz. Pra resolver isso, vamos precisar entender um pouco de física sobre radiação e força, além de usar algumas fórmulas relacionadas à potência e momento.

Passo 2

Primeiro, precisamos calcular a área do feixe do laser. Como o feixe é circular, usamos a fórmula da área de um círculo:
onde é o diâmetro do feixe.

Passo 3

Vamos calcular a área:

Passo 4

Agora, sabemos que a potência ( ) do laser é 0,9 mW, que é igual a W. A intensidade ( ) da radiação é dada por:
Vamos calcular:

Passo 5

Para encontrar a força ( ) exercida pela radiação, usamos a fórmula que relaciona a intensidade, a área e a velocidade da luz ( ):
O fator 2 aparece porque a superfície reflete totalmente a luz, então o momento é dobrado.

Passo 6

Substituindo os valores:

Resposta

A força exercida pelo feixe sobre uma superfície 100% refletora é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Encontrar o comprimento de onda (b) de uma onda de rádio FM de 100 MHz .
Uma partícula penetra com velocidade em uma região de campos elétrico e magnético uniformes. Mostre que, para a partícula se deslocar em movimento retilíneo uniforme nesta região, os campos e e a velocidade devem satisfazer a relação , o que generaliza o resultado visto em aula para o seletor de velocidades. A velocidade precisa ser necessariamente perpendicular ao campo magnético para que essa relação seja satisfeita?
Uma partícula de massa e carga penetra com velocidade inicial em uma região de campo magnético uniforme . Determine o passo da hélice, isto é, a distância percorrida ao longo do eixo da hélice durante um período de revolução.