Matéria: Física
Autor: joaoemanuelhurst
Perguntado 4 anos atrás

Durante os voos em razão do atrito com o ar em grandes velocidades, os aviões adquirem cargas elétricas de alta intensidade
Por isso quando o avião pousa no aeroporto, é necessário tomar medidas de segurança para que as cargas se dissipem antes de os
passageiros saírem da aeronave, evitando choques elétricos
Pela eletrodinámica, sabe-se também que cargas elétricas em movimento em um campo magnético e temo estão sujeitas à ação da força
magnética gerada por esse campo
Dadas essas informações, considere um avião viajando a velocidade constante de 720 km/h e, dado o atrito com o ar está eletrizado com carga
de 30 C Considerando que o campo magnético gerado pela Terra na região do voo equivale a 20 uT e é perpendicular a velocidade da
aeronave o valor da força magnética a que o avião está submetido é

Respostas

respondido por: GNeves11

⇛Ao convertermos o valor da velocidade do avião para a unidade de medida apropriada e utilizarmos os dados do enunciado, determinamos que a força magnética à qual o avião carregado eletricamente se submete é de 0,12 N.

RESOLUÇÃO

→A força magnética (F) exercida sobre uma partícula com carga elétrica que se move em uma região com campo magnético tem sua intensidade calculada por:

$F=|q| \cdot v\cdot B \cdot sen~\theta$

Sendo:

q: carga elétrica (C)
v: velocidade da partícula (m/s)
B: campo magnético (T)
θ: medida do ângulo formado entre os vetores da velocidade e do campo magnético

→É dito no enunciado que a velocidade do avião é de 720 km/h. Devemos converter esse valor para m/s. Faremos isso por análise dimensional:

$\dfrac{720~km}{h}\cdot \dfrac{1~h}{3600~s}\cdot \dfrac{1000~m}{km}=200~m/s$

→De acordo com a situação descrita, "o campo magnético gerado pela Terra na região do voo é perpendicular à velocidade da aeronave". Ou seja, o ângulo θ mede 90°. Além disso, temos que a carga elétrica é de 30 C e o campo magnético da região é de 20 μT (20.10⁻⁶ T). Com isso, calculamos a força magnética:

$F=|q| \cdot v\cdot B \cdot sen~\theta\\\\F=30 \cdot 200\cdot 20 \cdot 10^{-6} \cdot sen~90\textdegree\\\\F=0,12~N$