Uma onda plana eletromagnética tem um campo elétrico que é paralelo ao eixo y e tem um vetor de Poynting dado por S(x, t)=(100) cos ^2(k x-omega t) imath( no SI), onde k=10,0 radm, e omega=3,00.10^9 rad / s. Quais são a direção e o sentido de propagação da onda?

Passo 1

Vamos analisar o enunciado: temos uma onda eletromagnética plana com o campo elétrico paralelo ao eixo e um vetor de Poynting dado por no Sistema Internacional (SI). Os valores de e são fornecidos. Nosso objetivo é determinar a direção e o sentido de propagação dessa onda. Para isso, vamos utilizar os conceitos de campos elétrico e magnético em ondas eletromagnéticas, bem como o vetor de Poynting.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar que uma onda eletromagnética é composta por campos elétrico ( ) e magnético ( ) que oscilam perpendicularmente entre si e à direção de propagação da onda. O vetor de Poynting ( ) representa a densidade de fluxo de energia da onda e aponta na direção de propagação da energia.

Passo 3

No enunciado, o campo elétrico está paralelo ao eixo , ou seja, está na direção . O vetor de Poynting está na direção , que corresponde ao eixo . Isso indica que a energia da onda está se propagando na direção do eixo .

Passo 4

Além disso, o vetor de Poynting nos mostra que a amplitude do fluxo de energia varia no espaço e no tempo, mas a direção permanece constante ao longo do eixo . Isso reforça que a onda está se propagando ao longo do eixo .

Passo 5

O sentido de propagação da onda é determinado pela direção positiva do vetor de Poynting. Como está na direção , a onda está se movendo no sentido positivo do eixo .

Resposta

A onda eletromagnética está se propagando na direção do eixo e no sentido positivo desse eixo.

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