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Urgentee, alguém? (ufjf-mg) desde a descoberta do laser em 1953, esse dispositivo tem se tornado cada vez

Urgentee, alguém?
(ufjf-mg) desde a descoberta do laser em 1953, esse dispositivo tem se tornado cada vez mais comum no nosso dia a dia. um estudante de ensino médio, que possui um laser verde com potência 200 mw, escuta de um amigo que, se um laser for focalizado na retina do olho humano, a pessoa atingida pode ficar cega. estudos recentes mostram que a retina do olho humano apresenta um calor específico c = 3590 j/(kg ∙ k) e uma densidade ρ = 1000 kg/m³. considerando que o laser tenha um comprimento de penetração no tecido do olho humano d = 1,0 mm e que a área efetiva atingida no fundo do olho seja a = 25,0 mm², qual será a variação de temperatura local aproximada δt ocorrida no fundo do olho, mostrado na figura a seguir, caso alguém focalize esse laser durante um intervalo de tempo de δt = 5 s. despreze qualquer tipo de perda de energia.
a. 23,89 k
b. 15,32 k
c. 11,14 k
d. 9,14 k
e. 7,91 k

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juhbs86544 · Answer 1 · 2017-04-30 22:21:53

juhbs86544

30/04/2017

Para começar o exercício vamos inicialmente calcular qual a energia (em joules) será fornecida à retina. Note que a potência foi dada em mW, portanto usaremos a notação 10⁻³.

200mW durante 5s fornecem uma energia dada por:

$E=200*10^{-3}*5$

Tendo feito isso, será preciso calcular a massa da retina que será afetada pelo laser. Inicialmente, sabemos que o aparelho é capaz de atingir uma área de 25mm² e uma profundidade de 1mm, desses dados, obtemos o volume:

$V=25mm^{3}$

Como a densidade nos foi dada em kg/m³ teremos que transformar esse valor de mm³ para m³:
$25mm^{3} =2,5*10^{-8}m^{3}$

Sabendo disso, calculemos a massa afetada:
$d= frac{m}{V}$
$1000= frac{m}{2,5*10^{-8}}$
$m=2,5*10^{-5}kg$

Por fim, sabendo que, obviamente, não ocorreu mudança de estado físico da retina, apenas aumento de temperatura, iremos recorrer ao calor específico, expresso em:

$1=2,5*10^{-5}*3590*T$
$1=8975*10^{-5}*T$
$T= frac{1}{8975*10^{-5}}$

Portanto, ocorreu uma variação de temperatura de, aproximadamente, 11,14K.

Alternativa C.

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