Uma estação de televisão emite uma onda eletromagnética em ...

Alternativa Correta: D - 80 MW

Para resolver essa questão, precisamos entender alguns conceitos fundamentais da física e das ondas eletromagnéticas. A principal ideia aqui é determinar a potência total emitida pela estação de televisão, dado que sabemos a intensidade do sinal recebido a uma certa distância.

Primeiramente, a intensidade (I) é a potência (P) por unidade de área (A). Em outras palavras, é a quantidade de energia que passa por uma unidade de área por unidade de tempo.

A fórmula que relaciona esses conceitos é:
I = P / A

Para ondas que se propagam em todas as direções a partir de uma fonte pontual, como é o caso de uma estação de televisão, a área (A) de uma esfera é dada por:
A = 4πR², onde R é o raio da esfera (a distância da fonte ao ponto onde a intensidade é medida).

Nesta questão, a intensidade (I) é dada como 5/π W/m² e a distância (R) é 2 km (ou 2000 metros).

Então, vamos calcular a área da esfera de raio 2000 metros:
A = 4π(2000)²

Calculando, temos:
A = 4π(4 x 10⁶)
A = 16π x 10⁶ m²

Agora, podemos utilizar a fórmula da intensidade para encontrar a potência (P):
I = P / A

Substituindo os valores, temos:
5/π = P / (16π x 10⁶)

Multiplicando ambos os lados por 16π x 10⁶ para isolar a potência (P), temos:
P = (5/π) x (16π x 10⁶)

Os π se cancelam, resultando em:
P = 5 x 16 x 10⁶
P = 80 x 10⁶ W
P = 80 MW

Portanto, a potência do sinal emitido pela estação é 80 MW, o que corresponde à alternativa D.

Vamos agora analisar as alternativas incorretas:

Alternativa A - 100 MW: Esse valor foi superestimado. A potência correta é 80 MW.

Alternativa B - 120 MW: Esse valor também está superestimado. A intensidade do sinal indica que a potência é menor.

Alternativa C - 60 MW: Esse valor é subestimado. A intensidade do sinal recebido é maior, resultando em uma potência superior a 60 MW.

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