Clase 10 OEM Taller

v

Taller 5 de F´ısica III (Ondas electromagn´
eticas)
Prof Diego Pe˜
na Lara
1. La magnitud del campo magn´etico de una onda electromagn´etica es 5, 4 × 10−7 T. Calcule la magnitud
del campoel´ectrico si la onda viaja a) en el espacio
vac´ıo y b) en un medio donde la velocidad de propagaci´
on es 0,8 c.
r/. a) 162 N/C b) 130 N/C
2. La amplitud del campo el´ectrico es 0,20 V/m a 10
km de unradio transmisor. ¿Cu´
al es la potencia total
emitida por el radio transistor?
r/. 66,7 kW
3. En una regi´
on del espacio libre el campo el´ectrico es
E = 80, 0ˆ
ı +32, 0ˆ
 −64, 0kˆ N/C y el campomagn´etico
ˆ en alg´
es B = 0, 200ˆ
ı + 0, 080ˆ
 + 0, 29k,
un instante de
tiempo. a Muestre que los dos campos son perpendiculares entre s´ı. b) Determinar el vector de Poynting
para estos campos.
r/.b) 11, 5ˆ
ı − 28, 6ˆ
 W/m2
4. El filamento de un bombillo tiene una resistencia de
150 Ω y conduce una corriente directa de 1,0 A. El
filamento mide 8,00 cm de largo y 0,900 mm de radio.
a) Calculeel vector de Poynting en la superficie del
filamento. b) Encuentre la magnitud de los campos
el´ectrico y magn´etico en la superficie del filamento.
r/. a) 332 kW/m2 b) 1,88 kV/m y 222 µT
5. Una ondade radio transmite 25,0 W/m2 de potencia
por unidad de a
´rea. Una superficie plana de a
´rea A
es perpendicular a la direcci´
on de propagaci´
on de la
onda. Calcule la presi´
on de radiaci´
onsobre ella si la
superficie es un perfecto absorbente.
r/. 83,3 nPa
6. Una onda electromagn´etica plana tiene tiene un flujo
de energ´ıa de 750 W/m2 . Una superficie rectangular
plana de 50,0 cm× 100 cmse coloca perpendicular
a la direcci´
on de la onda. Si la superficie absorbe la
mitad de la energ´ıa y refleja la mitad, calcule a) la
energ´ıa total absorbida por la superficie en 1,0 min y
b) elmomentum absorbido en ese tiempo.
r/. a) 11,3 kJ b) 1, 13 × 10−4 kg·m/s
7. La Tierra refleja alrededor de 38,0 % de laluz solar
incidente por reflexi´
on de sus nubes y los oc´eanos.a)
Dado que la...