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Questão 37091

UNESP 2007
Física

Um pesquisador decide utilizar a luz solar concentrada em um feixe de raios luminosos para confeccionar um bisturi para pequenas cirurgias. Para isso, construiu um coletor com um espelho esférico, para concentrar o feixe de raios luminosos, e um pequeno espelho plano, para desviar o feixe em direção à extremidade de um cabo de fibra óptica. Este cabo capta e conduz o feixe concentrado para a sua outra extremidade, como ilustrado na figura.

Em uma área de 1 mm2, iluminada pelo sol, a potência disponível é 0,001 W/mm2. A potência do feixe concentrado que sai do bisturi óptico, transportada pelo cabo, cuja seção tem 0,5 mm de raio, é de 7,5 W. Assim, a potência disponibilizada por unidade de área (utilize pi = 3) aumentou por um fator de 

A

10000.   

B

4000.   

C

1000.   

D

785.   

E

100.

Gabarito:

10000.   



Resolução:

Primeiramente vamos calcular a potência disponível na saída do feixe:

frac {P_2}{A} = frac {7,5W}{pi r^2} = frac {7,5W}{3 cdot 0,5^2} = 10W/mm^2

Agora, para sabermos em qual fator ffoi aumentado, só precisamos fazer a razão dessas potências:

frac {P_2}{P_1} = frac {10  W/mm^2}{0,001  W/mm^2}

frac {P_2}{P_1} = 10000

 

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