Sabendo que a radiação solar é perpendicular à superfície do painel e totalmente absorvida, calcule a potência solar média absorvida e a força média exercida pela pressão da radiação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a potência solar média que um painel absorve e a força média exercida pela pressão da radiação solar. A matéria envolvida aqui é a Física da Radiação Solar, especialmente conceitos de potência e pressão de radiação. Para resolver isso, vamos precisar saber a intensidade da radiação solar (geralmente chamada de constante solar) e as propriedades do painel, como sua área.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa a potência solar média absorvida. A potência § que o painel absorve pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a constante solar, que representa a intensidade da radiação solar na Terra. -
é a área do painel solar.
Como o enunciado diz que a radiação é perpendicular e totalmente absorvida, não precisamos considerar nenhum fator de ângulo ou eficiência—tudo é absorvido diretamente.
Passo 3
Agora, para calcular a força média exercida pela pressão da radiação, usamos a relação entre pressão de radiação (
) e intensidade da radiação solar. A pressão de radiação pode ser dada por:
Onde:
-
é a velocidade da luz no vácuo ( ).
A força (
) exercida pela pressão da radiação sobre o painel é então:
Resposta
Portanto, a potência solar média absorvida pelo painel é:
E a força média exercida pela pressão da radiação é:
Onde:
-
é a constante solar ( ), -
é a área do painel, -
é a velocidade da luz ( ).
Exercícios relacionados
(b) Escreva
em termos da densidade de massa média
, ao invés de
.
Calcule a intensidade dessa onda em termos da amplitude do campo elétrico.
A função de uma onda estacionária e
. Para as duas ondas progressivas que compõem essa onda estacionária, calcule:
(d) a velocidade;
(d) a velocidade;
Quais das seguintes funções satisfazem a equação de onda
?
(a)
(b)
© ;
(d) Para a onda do item (b), escreva a equação para a velocidade transversal e a aceleração transversal de uma partícula no ponto x.
(a)
(b)
©
(d) Para a onda do item (b), escreva a equação para a velocidade transversal e a aceleração transversal de uma partícula no ponto x.