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
.