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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 32.Exercício - Ex. 27

27- Supondo que a intensidade da luz solar incidindo diretamente sobre um dado ponto da superfície terrestre seja igual a 0.78   k W / m 2 ; calcule

( a ) a densidade do momento linear médio (momento linear por unidade de volume) da luz solar;

( b ) o momento linear médio por unidade de área e por unidade de tempo da luz solar

Passo 1

Pela página 394 vemos que a densidade do momento linear médio é dado por:

d p d V = E B μ 0 c 2 = I c 2

Então:

d p d V = 0.78 × 10 3 3 × 10 8 2 W m 2 m 2 s 2 = 8.67 × 10 - 15 W s 2 m 4 = 8.67 × 10 - 15 k g m 2 s 3   s 2 m 4

= 8.67 × 10 - 15 k g m 2 s

Onde o cálculo da unidade é mais trabalhoso que a conta em si.

Passo 2

Na mesma página vemos que o momento linear por unidade de área é de:

1 A d p d t = I c = E B μ 0 c  

Então:

d p d t = I c = 0.78 × 10 3 3 × 10 8 W m 2 m s = 2.6 × 10 - 6 W s m 3 = 2.6 × 10 - 6 k g m 2 s 3 s m 3

2.6 × 10 - 6   k g m s 2 = 2.6 × 10 - 6   P a

Pois P a = N m 2 = k g   m s 2 m 2 = k g m s 2

Então fica claro aqui que quando se fala o momento linear médio por unidade de área, nós estamos nos referindo a pressão que a onda eletromagnética faz em uma superfície.

Resposta

a ) 8.67 × 10 - 15 k g m 2 s  

b ) 2.6 × 10 - 6     P a  

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