EM2011 Serie de Problemas 03 -Ondas Electromagnéticas- G 12NL11Diana Universidad Nacional de Colombia Depto de Física Mayo 2011
Ondas electromagnéticas 1. En la alta atmósfera terrestre la radiación proveniente del Sol alcanza a la Tierra a una tasa aproximada de 1350 W/m^2. Suponga que esta es una sola onda EM y calcule los valores aproximados de E y B. (la energía que una onda transporta por unidad de tiempo y por unidad de área es la Intensidad W/m^2)
La intensidad de una onda(I) dividida por c es la cantidad de movimiento transportada por la onda por unidad de tiempo y unidad de área, que es una fuerza; la intensidad de onda dividida por c, es entonces, una fuerza por unidad de área que resulta ser una presión, en este caso, presión de radiación :
Ondas electromagnéticas 2. La radiación proveniente del Sol que llega a la superficie de la Tierra luego de atravesar la atmósfera transporta energía a una tasa de 1000 W/m^2. Estime la presión y la fuerza ejercida por el Sol, en un día soleado: a)sobre una superficie de 10 cm x 20 cm b)sobre la superficie de la Tierra.
a)Como se dijo anteriormente, la presión por radiación está dada por el cociente de la intensidad entre c, tanto en el inciso a) como en el b), la presión va a ser la misma, pues la intensidad también: Ahora, lo que cambia respecto al inciso b) es la fuerza, pues se sabe que la presión en términos del área está dada por el cociente entre la fuerza y el área: b)Sobre la superficie de la tierra: