Lista - Ondas Eletromagnéticas - 2023-1

EXERCÍCIOS DE FÍSICA IV 1. Uma onda eletromagnética no vácuo tem uma amplitude de campo elétrico de 220 V/m. Calcule a amplitude do campo magnético correspondente. 2. Uma onda de rádio transmite 25,0 W/m² de potência por unidade de área. Uma superfície plana de área A é perpendicular à direção de propagação da onda. Calcule a pressão de radiação sobre a superfície se ela for um absorvedor perfeito. 3. Suponha que você está localizado a 180 m de um transmissor de rádio. (a) A quantos comprimentos de onda você está do transmissor se a estação se chama 1150 AM? (As frequências da banda AM estão em quilohertz.) (b) Quantos comprimentos de onda seriam se essa estação fosse à 98,1 FM? (As frequências da banda FM estão em Megahertz.) 4. Em unidades SI. o campo elétrico em uma onda eletromagnética é descrito por: E_y = 100.sen(1,00 x 10⁷ r (x - ct)) Encontre (a) a amplitude das oscilações do campo magnético correspondente, (b) o comprimento de onda λ e (c) a frequência f. 5. Um campo eletromagnético no vácuo tem a seguinte forma: E_x = 0; E_y = E_0 sen (kx+ωt); E_z = 0. B_x = 0; B_y = 0; B_z = -(E_0 / c) sen (kx+ωt) Qual deve ser a relação entre k (o número de onda) e ω (a frequência angular) para que estes campos satisfaçam as equações de Maxwell? 8. Em uma região de vácuo os campos elétrico e magnético num instante de tempo são E = (80,0î + 32,0ĵ - 64,0k̂) N/C e B = (0,200î + 0,080ĵ + 0,290k̂) μT. (a) Mostre que os dois campos são perpendiculares entre si. (b) Determine o vetor de Poynting para esses campos. 4.c)E_y (x,t) = Em sen (kx-wt) B_z (x,t) = Bm sen (kx-wt) Em . C Bm Bm . Em = 220v/m 3,0 x 10^8 m/s = 73,33 x 10^-6 T = 7,33 x 10^-5 T 5 - 2 - Dados I = 25,0 W/m² superfície absorvente Pa = I/c = Pa: 25,0W/m² 3,0 x 10^8 m/s = 8,3 x 10^8 N/m² = 8,3 x 10^8 N/m² 2,8 x 10^8 N/m² 3 - a) λ = ? frequência = 1.150 kHz Rádio Am f = 1.150 kHz 1.150 x 10^3 Hz c f λ = c = 3,0 x 10^8 m/s f 1.150 x 10^3 Hz = 260,8 m 180 λ = 260,8 m b) λ = ? f = 98,1 MHz f = 98,1 FM f = 98,1 MHz = 98,1 x 10^6 Hz mathcal lambda = c = 3,0 x 10^8 m/s f 98,1 x 10^6 Hz lambda = 3,05 m d / λ = 180 / 3,05 ≈ 59 4. a) Em. = ? Bm = Em c Bm = Em = 100V/m 3 x 10^8 m/s = 3,33 x 10^-7 b) λ = ? λ = 2π = 2,314 rad k k = 1,00 x 10^7 rad/m 2 lambda = 6.28 cm = 6,28 x 10^-2 c) f = ? f = c = 3 x 10^8 m/s lambda 41,78 x 50 = 4,78 x 10^{14} Hz 5 - 5 - E_x = 0, E_y = E_0 sen(kx + wt), E_z=0 B_x = 0; B_y = 0; B_z = - (E_0/c)sen(kx+wt) k = ? w = ? d = fE/dx - DB3/dt - jx - uE_0/Ey c = w/k