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Exercícios Física IV – Aulas 01 e 02 1. Qual a energia eletromagnética encerrada, em um metro cúbico, nas vizinhanças da superfície da Terra, se a intensidade da luz solar for, num dia límpido, igual a 1000 W/m 2 . 2. A que distância de uma fonte isotrópica de ondas eletromagnéticas, com a potência de 100 W, se tem Em= 15 V/m? 3. Qual o valor médio do Vetor de Poynting a uma distância de 8 km de um transmissor de rádio, isotrópico, que emite com a potência média de 250 kW? 4. Uma onda de rádio transmite 25 W/m2 de potência por unidade de área. Uma superfície plana, de área A, é perpendicular à direção de propagação da onda. Calcular a pressão de radiação sobre a superfície se a superfície for um absorvedor perfeito. 5. Um feixe de laser, de 100 mW, é refletido por um espelho, na direção inicial. Calcular a força exercida sobre o espelho. 6. Uma onda eletromagnética plana, com a intensidade de 6 W/m2, atinge um pequeno espelho de área 40 cm 2 , perpendicular à direção de propagação da onda. (a) Qual o momento que a onda transfere para o espelho, a cada segundo? (b) Achar a força que a onda exerce sobre o espelho. 7. O olho humano é mais sensível à luz que tem comprimento de onda de 5,5 x 10-7 m, que está na região do verde-amarelado do espectro eletromagnético. Qual a frequência dessa luz? 8. Uma onda eletromagnética plana tem um campo elétrico máximo de 3,2 x10-4 V/m. Determine a amplitude do campo magnético. 9. O campo elétrico máximo a uma distância de 10m de uma fonte pontual isotrópica é 2,0 V/m. Quais são (a) o valor máximo do campo magnético e (b) a intensidade média da luz a essa distância da fonte? (c) qual é a potencia da fonte? 10. Um avião que se encontra a uma distância de 10 km de um transmissor de rádio recebe um sinal com uma intensidade de 10µW/m 2 . Determine a amplitude (a) do campo elétrico e (b) do campo magnético associado ao sinal na posição do avião. (c) Se o transmissor irradia uniformemente ao longo de um hemisfério, qual é a potencia da transmissão? 11. Qual a pressão da radiação a 1,5m de distância de uma lâmpada de 500 W? Suponha que a superfície sobre a qual a pressão é exercício está voltada para a lâmpada e é perfeitamente absorvente. Suponha também que a lâmpada irradia uniformemente em todas as direções. 12. Prove que, para uma onda eletromagnética plana que incide perpendicularmente em uma superfície plana, que a pressão exercida pela radiação sobre a superfície é igual à densidade de energia do feixe incidente. (Essa relação entre pressão e densidade de energia não depende da refletância da superfície). 13. Um raio de luz que se propaga no vácuo incide na superfície de uma placa de vidro. No vácuo o raio faz um ângulo de 32,0 o com a normal à superfície, enquanto no vidro faz um ângulo de 21,0 o o com a normal. Qual é o índice de refração do vidro? 14. Mostra-se na figura um raio luminoso sendo refletido em dois espelhos A e B. Determine o ângulo entre os raios incidente i o raio r. Prof. Neri Alves
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