Sobre o tema
A intensidade da luz solar que atinge uma superfície depende do ângulo de incidência dos raios. Quando os raios incidem perpendicularmente, a energia é concentrada, resultando em maior intensidade. Conforme o ângulo se desvia da normal, a mesma quantidade de energia se espalha por uma área maior, reduzindo a intensidade. Esse fenômeno é modelado matematicamente pela função seno: I(x) = k * sen(x), onde x é o ângulo entre o raio e a superfície (para ângulos entre 0° e 90°). O valor máximo ocorre a 90°, pois sen(90°)=1. A compreensão dessa relação é fundamental em áreas como meteorologia, agricultura e energia solar, pois afeta a absorção de calor e a eficiência de painéis solares. A questão explora justamente o cálculo percentual da intensidade em relação ao máximo para um ângulo específico.
Tópicos relacionados
- Função seno e ângulos notáveis
- Intensidade luminosa e ângulo de incidência
- Porcentagem de valor máximo
- Lei de Lambert (iluminância)
- Aplicações em energia solar
Enunciado
Raios de luz solar estão atingindo a superfície de um lago formando um ângulo X com a sua superfície, conforme indica a figura.
Em determinadas condições, pode-se supor que a intensidade luminosa desses raios, na superfície do lago, seja dada aproximadamente por I(x) = k . sen(x)
sendo k uma constante, e supondo-se que X está entre 0° e 90º.

Quando x = 30º, a intensidade luminosa se reduz a qual percentual de seu valor máximo?
Alternativas
- A)
33%
- B)
50%
- C)
57%
- D)
70%
- E)
86%
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Perguntas frequentes
Por que a intensidade da luz varia com o ângulo de incidência?
A intensidade varia porque a mesma quantidade de energia se distribui sobre uma área maior quando os raios incidem obliquamente, reduzindo a energia por unidade de área.
Qual é o valor máximo da função seno e em qual ângulo ocorre?
O valor máximo da função seno é 1, ocorrendo no ângulo de 90° (π/2 radianos).
Como calcular o percentual de intensidade em relação ao máximo?
Divide-se o valor da intensidade no ângulo desejado pelo valor máximo (k) e multiplica-se por 100. Por exemplo, para x=30°, sin(30°)=0,5, logo 0,5k/k * 100% = 50%.