Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 30.1 - Ex. 39

Um laser pulsado dispara um pulso de 1000 MW com duracdo de 200 ns em um pequeno objeto que tem massa de 10,0 mg eests suspenso por uma fina fibra de 4,00 cm de comprimento.Se a radiacdo for completamente absorvida pelo objeto,quale o maximo ingulo de deflexio deste pendulo?(Pense no sistema como se fosse um pendulo balistico e considere que o pequeno objeto estivesse pendurado verticalmente antes que a radiacioo atingisse.)

Passo 1

O diagrama mostra o deslocamento do pêndulo balístico, através de um ângulo θ 2 , como uma conseqüência da absorção completa da radiação incidente nele. Nós podemos usar a conservação de energia (energia mecânica é conservada após a colisão), relacionar o ângulo máximo de deflexão do pêndulo para o momento inicial do pêndulo. Como o deslocamento do pêndulo durante a absorção do pulso é insignificante, podemos usar a conservação de momento (conservado durante o colisão) para igualar o momento do pulso eletromagnético para o inicial impulso do pêndulo balístico.

Passo 2

Vamos aplicar conservação de energia para ter:

K t - K i + U t - U i = 0

Como U i = K f = 0 e K i - p 2 i 2 m

- p i 2 2 m + U f = 0

Temos

U f = m g h = m g L ( 1 - c o s ⁡ θ )

Então,

- p i 2 2 m + m g L 1 - cos ⁡ θ = 0 θ = cos - 1 ⁡ 1 - p 1 2 2 m 2 g L

Passo 3

Use a conservação do momento para relacionar o momento do pulso eletromagnético para o momento inicial p, do pêndulo:

p = U c = P Δ t c = p i

Então,

θ = c o s - 1 ⁡ 1 - P 2 ( Δ t ) 2 2 m 2 c 2 g L θ = c o s - 1 ⁡ 1 - ( 1000 M W ) 2 ( 200 n s ) 2 2 ( 10.0 m g ) 2 2.998 × 10 8 m / s 2 9.81 m / s 2 ( 0.0400 m ) = 6.10 ∘

Resposta

6.10º

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma bússola é colocada em uma superfície horizontal e a agulha recebe um leve empurrão que a faz oscilar em torno da posição de equilíbrio. A frequência de oscilação é de 0,312H z . O campo magnético
A Terra possui um momento dipolar magnético de 8,0 ⋅ 10 22J / T . (a) Se esse momento dipolar fosse causado por uma esfera de ferro magnetizada situada no centro da Terra, qual deveria ser o raio da e
Uma onda eletromagnetica com intensidade igual a 200 x W/mi é normal a um cartio preto retangular de 20 cm por 30 cm que absorve 100 por cento da onda.Determine a forca exercida no cartlo pela radiaco
Determine a forca exercida pela onda eletromagnetica no cartao na Parte(b)do Problema 33 se as ondas incidente e refletida estivessem a um ingulo de 30"em relacio a normal.
Aamplitude do campo eletrico de uma onda eletromagnetica e400 V/m.Determine(a)a intensidade rms do campo eletrico.(b)a intensidade rms do campo magnetico,(c)a intensidade e(d)a pressdo de radiaco(P)da