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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 32.Problemas - Ex. 40

40- Uma onda eletromagnética senoidal plana se propagando no ar possui comprimento de onda de 3.84   c m e a amplitude do campo E → é igual a 1.35   V / m .

( a ) Qual é a frequência?

( b ) Qual é a amplitude do campo B → ?

( c ) Qual é a força média que essa radiação exerce sobre uma superfície totalmente absorvedora perpendicular a direção de propagação com área igual a 0.240   m 2 ?

Passo 1

Bota uma parada no sangue, se a onda eletromagnética se propaga no ar ele está com a velocidade da luz, então se temos o comprimento de onda logo a frequência será de:

c = λ f

f = c λ = 3 × 10 8 3.84 × 10 - 2 = 7.81 × 10 9   H z

Passo 2

E é isso agora indo para a amplitude do campo magnético, como temos a amplitude do campo elétrico dessa onda eletromagnético basta aplicarmos a fórmula:

E m á x = c B m á x

B m á x = E m á x c = 1.35 3 × 10 8 = 4.5 × 10 - 9   T

Passo 3

Então para calcular a força nós precisaremos da pressão que a onda faz na região, e para calcular a força na região absorvedora nós precisamos fazer:

p = I c

Porém a intensidade será de:

I = E m á x 2 2 μ 0 c

Então a pressão será de:

p = E m á x 2 2 μ 0 c 2 = 1.35 2 2 × 4 π × 10 - 7 × 3 × 10 8 2 = 8.057 × 10 - 12   P a

Então a força nessa região será:

F = p A = 8.057 × 10 - 12 × 0.24 = 1.93 × 10 - 12   N

E é isso pessoal!

Resposta

a )   f = 7.81 × 10 9   H z

b )   B m á x = 4.5 × 10 - 9   T

c )   F = 1.93 × 10 - 12   N

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