Uma onda eletromagnética com polarização girante tem seu campo elétrico dado por: ay .
a) Qual a frequência, comprimento de onda e velocidade desta onda?
b) Calcule B nesta onda.
c) Qual a direção de propagação desta onda?
d) Qual a velocidade angular do vetor de polarização?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre ondas eletromagnéticas com polarização girante. A gente precisa encontrar a frequência, o comprimento de onda, a velocidade da onda, o campo magnético , a direção de propagação e a velocidade angular do vetor de polarização. Para isso, vamos usar conceitos de ondas eletromagnéticas, como a relação entre frequência, comprimento de onda e velocidade, além de como os campos elétrico e magnético se relacionam.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a expressão do campo elétrico da onda eletromagnética:
Aqui, a função cosseno no argumento indica a propagação da onda na direção , e os termos com e mostram a polarização girante.

Passo 3

Vamos determinar a frequência . A frequência está relacionada ao termo no tempo na função trigonométrica. Observamos que o termo com é , e sabemos que a angular frequência está relacionada com a frequência pela fórmula:
Comparando, temos:

Passo 4

Agora, vamos encontrar o comprimento de onda . O comprimento de onda está relacionado ao termo no espaço na função trigonométrica. Observamos que o termo com é , e sabemos que a relação entre o número de onda e o comprimento de onda é:
Aqui, , então:

Passo 5

Para encontrar a velocidade da onda , usamos a relação fundamental das ondas:
Substituindo os valores que encontramos:
Isso faz sentido, pois a velocidade da luz no vácuo é aproximadamente .

Resposta

a) A frequência da onda é aproximadamente , o comprimento de onda é e a velocidade da onda é .

Exercícios relacionados

Uma espira de , quadrada de lado , localizada no plano entra em um campo magnético com velocidade . Determine a f.e.m. na espira.
Uma espira quadrada com duas voltas e lados de está localizada no plano em . Esta espira gira em torno do eixo y com velocidade angular de . Assumindo que o campo magnético nessa região vale ax , calcule o fluxo magnético através desta espira e a f.e.m. induzida na espira.
Uma espira circular de uma volta e diâmetro de está no plano . Nesta região o campo magnético é girante, dado por .
a) Determina e f.e.m. induzida na espira.
b) Reescreva a expressão que representa o campo magnético considerando o dobro da velocidade.
c) Para esse novo campo magnético, qual será a f.e.m. induzida?
Uma onda eletromagnética, tem seu campo magnético dado por: ay (T).
a) Qual a velocidade angular, número de onda e velocidade desta onda?
b) Calcule E nesta onda.
c) Qual a direção de propagação desta onda?
d) Qual a potência por carregada por essa onda na direção ax?
e) Qual a potência por carregada por essa onda na direção ay?