MOMENTO Y PRESIÓN DE
RADIACIÓN
CHRISTIAN ORLANDO ZAPATA VÁSQUEZ
Física III
Ingeniería de Sistemas
Institución Universitaria de Envigado
MOMENTO
Recordando, el momento lineal es el producto de la masa por la velocidad
Entonces:
las unidades de medida SI son
Las ondas electromagnéticas transportan momento lineal así
como energía. Por lo tanto, se deduce que se ejerce presióna
sobre una superficie cuando una onda electromagnética
incide sobre ella.
a.
La presión esta relacionada con Fuerza, el Momento se relaciona con la Fuerza por lo tanto se deduce
que el momento insinúa una Fuerza.
http://www.youtube.com/watch?v=5uLsG7pWz54
MOMENTO
Maxwell demostró que el momento total p entregado a una
superficie que absorbe toda la energía U que incide en esta
en un tiempo estimado, tiene una magnitud.
(absorción completa) en SI
Nota: Un cuerpo negro es una superficie perfectamente absorbente, para el cual toda la energía absorbente
se absorbe (nada se refleja)
MOMENTO
Si tenemos que una superficie es un reflector perfecto,
entonces el momento entregado en un tiempo t para una
incidencia normalb es el doble que el dado por el momento
absorbido completamente. Primero tenemos un momento U/c
cuando va y se repite por la onda reflejada.
(reflección completa)
Entonces, dependiendo de las condiciones de la superficie, los valores
para el momento serán entre U/c y 2U/c
b.
En el sentido contrario a la dirección de la onda
PRESIÓN DE RADIACIÓN
Recordando, La presión es la magnitud que relaciona la Fuerza con la
superficie o Área sobre la que actúa.
Entonces:
las unidades de medida SI son
Tenemos que el vector de Poynting (S) es la tasa de flujo de
energía en una onda electromagnética y su dirección es
perpendicular al campo eléctrico (E) y magnético (B), sus
unidades de medida en el SI son
µ Permeabilidad del espacio libre  4π x 10-7 N/A2
capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de sí los campos magnéticos
PRESIÓN DE RADIACIÓN
Maxwell dice que si el vector de Poynting de la onda es S, la
presión de radiación P (fuerza por unidad de área) ejercida
sobre la superficie absorbente perfecta es
(absorción completa) en SI
Ejemplo: la cola de un cometa es empujada hacia la dirección de la luz del sol por la presión
http://www.astromia.com/glosario/luzpresion.htm
PRESIÓN DE RADIACIÓN
Si tenemos que una superficie es un reflector perfecto,
entonces la presión de radiación ejercida para una incidencia
normalb es el doble que la presión ejercida cuando la
absorción es completa. Primero tenemos la presión S/c
cuando va y se repite por la onda reflejada.
(reflección completa)
Entonces, dependiendo de las condiciones de la superficie, los valores
para la presión de radiación serán entre S/c y 2S/c
b.
En el sentido contrario a la dirección de la onda
EJERCICIO
El sol entrega aprox. 1000 W/m2 de flujo electromagnético a la
superficie terrestre.
a) Calcule la potencia total incidente sobre un techo de
dimensiones iguales a 8 x 20 m.
R: 1.6x105W
b) Determine la presión de radiación y la fuerza de radiación
sobre el techo suponiendo que la cubierta del mismo es
un absorbedor perfecto.
R: 3.33x10-6N/m2 y 5.33x10-4N
c) ¿Cuánta energía solar (en Julios) incide sobre el techo en
1h?
R : 5.76x108 J
COMO NO HAY
PREGUNTAS…
…POR FIN
Christian Orlando Zapata Vásquez
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