Uma onda eletromagnética tem intensidade de
. Encontre (a)a pressão de radiação
e
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que uma onda eletromagnética tem uma intensidade de
. Precisamos encontrar três coisas:
a) A pressão de radiação
,
b) O campo elétrico de pico
,
c) O campo magnético de pico
.
Para resolver isso, vamos usar algumas fórmulas da física das ondas eletromagnéticas que relacionam intensidade, campos elétrico e magnético, e pressão de radiação.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o campo elétrico de pico
. A intensidade
da onda eletromagnética está relacionada ao campo elétrico pela fórmula:
Onde:
-
é a velocidade da luz ( ), -
é a permissividade do vácuo ( ), -
é o campo elétrico de pico que queremos encontrar.
Vamos isolar
:
Substituindo os valores:
Calculando o denominador primeiro:
Agora:
Então, o campo elétrico de pico
é aproximadamente
.
Passo 3
Agora, vamos encontrar o campo magnético de pico
. A relação entre os campos elétrico e magnético em uma onda eletromagnética é dada por:
Já sabemos que
e
. Então:
Portanto, o campo magnético de pico
é aproximadamente
.
Passo 4
Por último, vamos calcular a pressão de radiação
. A pressão de radiação está relacionada à intensidade pela fórmula:
Substituindo os valores:
Então, a pressão de radiação
é aproximadamente
.
Resposta
a) A pressão de radiação
é aproximadamente
.
b) O campo elétrico de pico
é aproximadamente
.
c) O campo magnético de pico
é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Faça um texto explicando os processos de eletrização ilustrando com desenhos.
Um bloco de
é deixado cair em uma mola vertical, inicialmente relaxada, com uma constante elástica
. O bloco fica acoplado à mola, comprimindo-a em
até parar momentaneamente. Nesta compressão, que trabalho é realizado sobre o bloco:
Uma válvula magnetron de um forno de micro-ondas emite ondas eletromagnéticas com frequência
. Qual é o módulo do campo magnético necessário para que os elétrons se movam em órbitas circulares com essa frequência?
A água se move a uma velocidade de
em um cano com uma seção reta de
. A água desce gradualmente 7 m enquanto a seção reta aumenta para
. (a) Qual é a velocidade da água depois da descida?