Origem do Exercício
Um cubo possui de volume. Em uma das faces, o cubo é coberto por um material escuro ideal, enquanto a face oposta a anterior é feita de um espelho ideal.
Ilumina-se, totalmente, cada uma dessas duas faces do cubo com luz de de intensidade. O módulo da força resultante sentida pelo cubo é
Passo 1
Precisamos saber a força que a luz faz em cada uma das faces, e ver a força resultante. Pra isso é necessário saber a área de cada face.
Como estamos falando de um cubo de , podemos achar o lado do mesmo.
Assim, a área de cada face vai ser:
Passo 2
Agora, precisamos saber a pressão que a luz faz em cada face.
Na face escura, toda a luz é absorvida, e a pressão vai ser:
O que da uma força
Na face refletora, toda a luz é refletida e a pressão fica:
A força fica
Porém, as duas forças estão em sentidos opostos, então a força resultante vai ser dada pela subtração dos seus módulos.
O sentido do eixo foi definito nessa figura de forma totalmente arbitrária.
Assim, temos pra força resultante.
Agora é questão de mudar as unidades.
Logo:
Que é a letra e).
Resposta
Letra e)