Uma onda de rádio transmite
de potência por unidade de área. Uma superfície plana de área
é perpendicular à direção de propagação da onda. Assumindo que a superfície é perfeitamente absorvedora, determine a pressão de radiação que esta superfície fica sujeita.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física juntos! A gente tem uma onda de rádio que está transmitindo uma potência de
por unidade de área. Tem uma superfície plana com área
que está perpendicular à direção de propagação da onda. A superfície absorve toda a energia que incide sobre ela. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a pressão de radiação que essa superfície está sofrendo. Vamos precisar entender o que é pressão de radiação e como relacioná-la com a potência da onda.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é pressão de radiação. A pressão de radiação é a força por unidade de área que a onda exerce sobre uma superfície. No caso de uma superfície perfeitamente absorvente, essa pressão pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a pressão de radiação, -
é a intensidade da onda (potência por unidade de área), -
é a velocidade da luz no vácuo ( ).
Passo 3
Agora, vamos identificar os valores que temos no problema:
- A intensidade
da onda é . - A velocidade da luz
é .
Passo 4
Vamos substituir esses valores na fórmula da pressão de radiação:
Passo 5
Agora, vamos fazer a divisão:
Calculando:
Resposta
A pressão de radiação que a superfície sofre é aproximadamente
.