fisica

Ótica e Física Moderna
Lista 02
1) A intensidade da radiação solar no topo da atmosfera terrestre é
1350 W/m2. Admitindo que 60% dessa energia solar atinjam a superfície da Terra e admitindo que você absorva 50% da energia incidente, estimar a quantidade de energia solar que você absorve num banho de sol de 60 minutos.
2) Uma onda eletromagnética com uma freqüência de 100 MHz se propaga no interior de uma ferrita (material ferromagnético) isolante cujas propriedades para essa freqüência são r=10,
r=1000. A intensidade da onda é igual a 2x10-7 W/m2. (a) Qual é a velocidade de propagação da onda nesse meio? (b) Qual é o comprimento de onda da onda eletromagnética? (c) Quais são as amplitudes do campo elétrico e do campo magnético no interior do material?
3) Alguns escritores de ficção cientifica propuseram o uso de velas solares para impulsionar espaçonaves interestelares. Imagine que uma espaçonave disponha de uma grande vela para aproveitar a pressão da radiação do Sol. Considere que A é a área da vela, m é a massa da espaçonave, r é a distância ao sol.
Considere que a potência irradiada pelo sol vale Ps=3,8x1026 W
(a) Calcule a aceleração da espaçonave. (b)
Calcule a velocidade da espaçonave a uma distância r do Sol. Considere que r0 é a distância inicial e v0 é a velocidade inicial.
4) Ondas eletromagnéticas são produzidas por cargas aceleradas.
A taxa de emissão de energia de uma partícula com carga “q” e aceleração “a” é dada por:

dU q2a 2

dt 6 c 3
0
onde c é a velocidade da luz. (a) Verifique se essa equação está dimensionalmente correta. (b) Sabendo que um próton se desloca em um acelerador de partícula com energia cinética de

6,0 MeV, percorrendo uma órbita circular de raio igual a 0,750 m, qual é a fração de sua energia que ele irradia por segundo? (c)
Considere agora um elétron se deslocando nessa órbita com o mesmo raio e com a mesma velocidade. Qual é a fração de sua energia que ele irradia por segundo.