Física Introdutória 6

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PORTFÓLIO AULA 06 – ONDAS ELETROMAGNÉTICAS 
 
 
1. Considere que tenhamos um feixe de microondas e um outro feixe, só que agora, de luz 
vermelha. Ambos se propagam no vácuo. Diante do exposto, responda: 
a) Qual dos feixes se desloca com maior velocidade? Por que? 
Resposta: 
Ambos são ondas eletromagnéticas e estão no vácuo, portanto ambas se propagam com a 
mesma velocidade que a luz naquele meio. 
 
b) Qual deles apresenta maior comprimento de onda? 
Resposta: 
A frequência das microondas é maior do que a da luz visível, sendo assim, seu comprimento 
de onda é menor, tendo em vista que o comprimento de onda é a distância entre duas 
"cristas", aumentando a frequência; as "cristas" ficam mais "juntas". 
 
2. Com certeza, a maioria de nós já tirou uma radiografia de uma parte do corpo. Ao observar a 
chapa radiográfica, você deve ter notado que os ossos aparecem claros, sobre um fundo escuro. 
Então responda: em uma chapa radiográfica, a quantidade de raios X que incidiu nas regiões 
claras é maior ou menor do que a quantidade que incidiu sobre as regiões escuras? Justifique 
sua resposta. 
 
Resposta: 
A quantidade de raios X incidentes na região clara é menor do que na região escura, 
devido a resistência do tecido impedir a passagem de radiação; por causa dessa 
dificuldade de incidência, a quantidade de radiação na região clara é inferior à região 
escura; por isso são chamadas de regiões radiopacas. 
 
3. Dentre os muitos equipamentos que baseiam seu funcionamento através de ondas 
eletromagnéticas, está o radar. Ele é usado para localizar um objeto distante, como, por 
exemplo, um avião, por meio de ondas eletromagnéticas que são emitidas pelo aparelho, 
refletidas pelo objeto e captadas, na volta, pelo próprio aparelho de radar. No ar, as radiações 
eletromagnéticas utilizadas por ele têm um comprimento de onda de, aproximadamente 1 cm. 
Qual é, então, o tipo de onda eletromagnética utilizada nos aparelhos de radar? Dê sua resposta 
baseada no espectro eletromagnético. 
 
Resposta: 
De acordo com o espectro eletromagnético, o tipo de onda eletromagnética em questão é 
o de micro-ondas, devido seu comprimento poder abranger entre 0,01 cm e 10 cm; como 
o tipo de onda do enunciado compreende 1 cm, está dentro desse intervalo e satisfaz. 
 
Universidade Federal do Ceará 
Instituto Universidade Virtual 
Instituto UFC Virtual 
Licenciatura em Matemática 
Disciplina: Física Introdutória II 
Prof. Herbert Lima, herbert@virtual.ufc.br 
4. As plantas, diferentemente dos animais, são seres autótrofos, isto é, têm a capacidade de 
produzirem seu próprio alimento. Tal fato é possível devido a uma reação bioquímica que nelas 
ocorre, para a qual é necessária a energia solar. Considere que em certo local, a energia radiante 
do Sol atinge a superfície com intensidade de 1000 W/m2. Suponha que a área de uma folha 
exposta ao Sol seja de 50 cm2 e que apenas 20% da radiação incidente sobre ela é aproveitada 
na fotossíntese, qual é a energia absorvida por essa folha em 10 minutos de exposição? 
 
Resposta: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Suponha que luz verde de comprimento de onda 5000 Å é completamente absorvida por 2 
mg de água. Quantos quanta dessa luz devem ser absorvidos a fim de aquecer a água de 1° C? 
Despreze todas as perdas de calor, considere 1 cal = 4,186 J e h=6,625.10-34 J.s 
Resposta: 
 
6. Durante o verão – às vezes, durante o ano todo – as pessoas costumam usar bronzeadores 
com filtros solares ou bloqueadores solares para impedir que certas radiações do Sol atinjam as 
camadas mais profundas da pele. Estamos falando das radiações ultravioletas. Elas podem ser 
muito perigosas para os seres vivos. A radiação eletromagnética emitida naturalmente pelo Sol 
contém cerca de 10% de ultravioleta. O uso dos cremes materiais citados inicialmente protege a 
pele contra as queimaduras provocadas pela radiação em questão. Os níveis de irradiância 
ultravioleta efetiva (IUV) indicam o risco de exposição ao Sol para pessoas com pele tipo II, ou 
seja, de pigmentação clara. O tempo de exposição (TES) corresponde ao tempo que a pele fica 
exposta aos raios solares sem que ocorram queimaduras na pele. Abaixo, temos uma tabela que 
mostra a relação entre os riscos de exposição, IUV e TES. 
Riscos de exposição IUV TES ( em minutos ) 
baixo 0 a 2 máximo 60 
médio 3 a 5 30 a 60 
alto 6 a 8 20 a 30 
extremo acima de 8 máximo 20 
 
O fator de proteção solar (FPS) é calculado pela fórmula abaixo: 
FPS = TPP/TPD 
TPP = tempo de exposição mínima para produção de vermelhidão na pele protegida ( em 
minutos ) 
TPD = tempo de exposição mínima para produção de vermelhidão na pele desprotegida ( em 
minutos ) 
De acordo com os dados fornecidos, determine o FPS mínimo que uma pessoa de pele tipo II 
necessita para evitar queimaduras ao se expor ao Sol, num dia em que a irradiância efetiva seja 
maior que 8 e, considerando como TPP o horário de 12:00 h às 14:00 h. 
 
Resposta: 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. Certo ponto do espaço encontra-se a 10 km da antena de uma estação transmissora. A 
intensidade da onda eletromagnética que atinge esse ponto é 7,5.10-5 W/m2. Determine: 
a) a potência dessa estação; 
b) o valor máximo, nesse ponto, dos módulos dos vetores campo elétrico e campo magnético. 
Dados: c = 3,0.108 m/s e µ0 = 4π.10-7 T.m/A (permeabilidade magnética)