Enunciado
Física - Randall D. Knight - Termodinâmica Óptica- Ed: 2º - Capítulo 24.Exercícios e Problemas - Ex. 43
Lasers de alta potência são usados para cortar e soldar materiais, focalizando-se o feixe do laser em uma região muito pequena. É como quando se usa uma lente de aumento para focalizar a luz solar em uma pequena região de modo a poder inflamar coisas. Como engenheiro, você projetou um dispositivo de corte a laser em que o material a ser cortado é posicionado 5,0 cm atrás da lente. Você selecionou um laser de alta potência com comprimento de onda de 1,06 μm. Seus cálculos indicam que o laser deve estar focalizado em uma região com 5,0 μm de diâmetro a fim de ter potência suficiente para realizar o corte. Qual é o diâmetro mínimo da lente que você deve instalar?
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!
O enunciado quer saber acerca do diâmetro mínimo, na questão de focagem e resolução, o tamanho mínimo em uma lente de diâmetro D que vai focalizar é igual a:
Nós queremos o diâmetro, então temos que isolar o D dessa equação, o primeiro passo desse processo é multiplicar por D os dois lados, dando uma característica de igualdade (não vai mudar nada na equação, então tá tranquilo meu jovem)
Desenvolvendo o produto, nós temos:
Agora, é somente substituir os valores (agora você pode perceber o quão é importante anotar as variáveis no início da resolução), então temos:
Com isso, temos que D é igual a:
Logo, o diâmetro mínimo é igual a 2,58 centímetros.