Exercícios Resolvidos de Força da Radiação Eletromagnética

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Enunciado

Um feixe de luz plano, monocromático e linearmente polarizado de intensidade 2 W / m 2 ilumina totalmente um espelho de área de 3,0 m 2 . Na incidência normal, determine a força média realizada pelo feixe de luz no espelho.

(a) 8,0 × 10 - 8 N

(b) 2,0 × 10 - 8 N  

(c) 4,0 × 10 - 8 N    

(d) 0,0 N  

Passo 2

Passo 3

Passo 4

Passo 5

Passo 6

Eita... Força realizada por um feixe de luz? Isso parece complicado... Mas só parece mesmo. Acompanha aqui comigo.

A luz quando é refletida ou absorvida por um objeto ela transfere momento linear na forma de uma pressão que faz o objeto se mover. Essa pressão, quando ela é totalmente refletida, que é o nosso caso, já que temos um espelho, é dada por

p r a d = 2 I c

E a força, como já vimos lá em mecânica, é dada pelo produto da pressão pela área:

F = p r a d A

Dessa forma,

F = 2 I c A

Substituindo:

F = 2 2 3 3 × 10 8

F = 4 × 10 - 8 N

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Resposta

Letra c).

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