Uma onda plana eletromagnética viaja no vácuo ao longo da direção z.
a) O que se pode dizer sobre as direções dos campos elétrico e magnético dessa onda?
b) Se a frequência da onda é de 30 MHz qual é o valor do comprimento de onda

Passo 1

Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma onda eletromagnética plana que se propaga no vácuo na direção z. Precisamos responder duas coisas:
a) Determinar as direções dos campos elétrico ( E) e magnético ( B) dessa onda.
b) Calcular o comprimento de onda quando a frequência da onda é de 30 MHz.
Para resolver isso, vamos usar os conceitos de ondas eletromagnéticas e a relação entre frequência e comprimento de onda.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre as direções dos campos elétrico e magnético. Em uma onda eletromagnética no vácuo, os campos E e B são sempre perpendiculares entre si e também perpendiculares à direção de propagação da onda.
Como a onda está se movendo na direção z, isso significa que:
  • O campo elétrico ( E) pode estar, por exemplo, na direção x.
  • O campo magnético ( B) estará na direção y.
Essa disposição garante que os três vetores ( E, B e a direção de propagação) são mutuamente perpendiculares.

Passo 3

Agora, vamos calcular o comprimento de onda. Sabemos que a velocidade da luz no vácuo ( c) está relacionada à frequência ( f) e ao comprimento de onda ( lambda) pela fórmula:
c = lambda cdot f
Onde:
  • c = 3 times 10^8 , m/s
  • f = 30 , MHz = 30 times 10^6 , Hz
Queremos encontrar lambda, então rearranjamos a fórmula:
lambda = cf

Passo 4

Substituindo os valores na fórmula:
lambda = 3 times 10^8 , m/s30 times 10^6 , Hz = 10 , metros

Resposta

a) Os campos elétrico e magnético são perpendiculares entre si e também perpendiculares à direção de propagação da onda (z).
b) O comprimento de onda da onda com frequência de 30 MHz é de 10 metros.

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