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:
P = S times A
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 ( p = Sc ) e intensidade da radiação solar. A pressão de radiação pode ser dada por:
F = p times A = S times Ac
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:
P = S times A
E a força média exercida pela pressão da radiação é:
F = S times Ac
Onde:
  • é a constante solar ( ),
  • é a área do painel,
  • é a velocidade da luz ( ).

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