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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 32.Problemas - Ex. 39

39- Um satélite a 575   k m acima da superfície terrestre transmite ondas eletromagnéticas senoidais com frequência de 92.4   M H z uniformemente em todas as direções, com uma potência de 25.0   k W .

( a ) Qual é a intensidade dessas ondas, quando elas atingem um receptor na superfície terrestre diretamente abaixo do satélite?

( b ) Quais são as amplitudes dos campos elétrico e magnético no receptor?

( c ) Se o receptor possui um painel totalmente absorvedor que mede 15.0   c m por 40.0   c m orientado com seu plano perpendicular ao sentido que as ondas percorrem, qual é a força média que essas ondas exercem sobre o painel? Essa força é grande o suficiente para causar efeitos significativos?

Passo 1

Então pessoal como o satélite manda uniformemente sinal para todos os lados então esse sinal percorre um corpo esférico até chegar na casa que está a 575   k m de distância, fazendo com que intensidade da onda seja de:

I = P 4 π r 2 = 25 × 10 3 4 π × 575 × 10 3 2 = 6.02 × 10 - 9 W m 2

A intensidade é bem fraca, nossa.

Passo 2

A amplitude do campo elétrico pode ser encontrada como:

I = E m á x 2 2 μ 0 c

E m á x = 2 × 6.02 × 10 - 9 × 4 π × 10 - 7 × 3 × 10 8 = 2.13 × 10 - 3 V m

E o campo magnético será de:

B m á x = E m á x c = 2.13 × 10 - 3 3 × 10 8 = 7.1 × 10 - 12   T

Passo 3

A pressão em uma superfície absorvedora completamente perpendicular com as ondas será de:

p = I c = 6.02 × 10 - 9 3 × 10 8 = 2 × 10 - 17   P a

E como pressão é força sobre a área então:

p = F A → F = p A = 2 × 10 - 17 × 15 × 10 - 2 × 40 × 10 - 2 = 1.2 × 10 - 18   N

O que nossa como isso é fraco hahaha o que faz sentido né, por que você não vê receptores de TV envergando e se movendo por aí né.

Resposta

a )   6.02 × 10 - 9 W m 2

b )   E m á x = 2.13 × 10 - 3 V m ; B m á x = 7.1 × 10 - 12   T

c )   F = 1.2 × 10 - 18   N ;     n e n h u m   e f e i t o   r e l e v a n t e

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