Exercícios Resolvidos de Vetor de Poynting e Intensidade

Ver Teoria

Enunciado

Uma fonte pontual emite ondas eletromagnéticas esféricas e monocromáticas. A intensidade da onda a 2 m de distância da fonte vale 2,5   W / m 2 .

Determine (i) a potência da fonte e (ii) a intensidade dessa onda a 10 m de distância da fonte.

  1. 20 π   W e 0,1   W / m 2
  2. 40 π   W e 0,5   W / m 2
  3. 20 π   W e 0,5   W / m 2
  4. 40 π   W e 2,5   W / m 2
  5. 40 π   W e 0,1   W / m 2

Passo 1

Falou em intensidade, em “distância da fonte” e em potência da fonte, o exercício tem que ser de variação da intensidade com a área pela qual a luz se espalha.

I = P o t Á r e a

Nesse, caso, como a fonte é pontual e emite ondas esféricas, a área vai ser a superfície de uma esfera.

I = P 4 π r 2

Onde r é o raio da esfera, dado pela distância da fonte até o ponto que quisermos.

Passo 2

O enunciado nos dá a intensidade a 2   m e t r o s de distância da fonte como sendo I = 2,5   W / m 2

Logo:

2,5 = P 4 π ⋅ 2 2 = P 16 π

P = 40 π   W a t t s

Passo 3

Por fim, ele pede a intensidade a 10   m e t r o s de distância. Vamos então usar o resultado anterior:

I = P 4 π r 2 = 40 π 4 π ⋅ 10 2 = 1 10

I = 0,1   W / m 2

A resposta então vai ser a letra (e)

40 π   W e 0,1   W / m 2

Resposta

Letra (e)

40 π   W e 0,1   W / m 2

Exercícios de Livros Relacionados

Demonstre, a partir das eqs. de Maxwell incluindo uma corrente j → , a expressão do balanço de energia médio para um campo monocromático, - div ⁡ S → + = 1 2 j → * ∙ E → + 2 i ω U E - U M Onde S → + é
Alguns escritores de ficção - cientifica têm descrito que velas solares poderiam propulsionar naves interestelares. Imagine uma vela gigante em uma nave espacial sujeita à pressão de radiação de nosso
Uma onda eletromagnetica tem frequencia de 100 MHz e esta viajando no vacuo.O campo magnetico edado por B(2,t)=(1,00x10-*T)cos(k-wf)i.(a)Determine o comprimento de onda e a direcao de propagacao desta
Os campos eletricos de duas ondas harmonicas eletromagneticas de frequencias angulares a e w,sao dados por E;=E:o cos(k,x-of)j e por E:=Ea cos(k,x-wt+8)j.Para a resultante destas duas ondas,determine(
Um longo solenoide com n voltas por unidade de comprimento conduz uma corrente que aumenta linearmente com o tempo. O solenoide tem raio R , comprimento L e a corrente I nas voltas é dada por I = a t