Um avião comercial move-se em uma direção perpendicular à direção local do campo magnético da Terra, que tem intensidade
. Sabendo que a distância entre as pontas de suas asas (wingspan) vale 60 m e sua velocidade tem módulo igual a
, determine a diferença de potencial elétrico entre as pontas das asas do avião.
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que um avião de wingspan (distância entre as pontas das asas) de 60 m voa a 250 m/s perpendicularmente ao campo magnético da Terra, que vale cerca de
. A parada aqui é calcular a diferença de potencial (ddp) entre as pontas das asas. O conteúdo é indução magnética (motional EMF) e a fórmula básica que vamos usar é
onde
• é a velocidade do avião,
• é o módulo do campo magnético,
• é o comprimento (wingspan).
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Passo 2
Por que essa fórmula funciona?
Imagine as cargas (elétrons) dentro da asa se movendo junto com o avião. Quando elas se movem numa região com campo magnético, cada carga sofre uma força
Imagine as cargas (elétrons) dentro da asa se movendo junto com o avião. Quando elas se movem numa região com campo magnético, cada carga sofre uma força
Como
é perpendicular a
, o módulo dessa força fica
Isso faz com que as cargas positivas sejam “empurradas” pra uma ponta da asa e as negativas pra outra, criando um campo elétrico interno. No equilíbrio, a força elétrica
cancela a força magnética
, então
Como a diferença de potencial entre duas pontas separadas por
é
temos a famosa
Passo 3
Agora é só jogar os números lá:
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Resposta
A diferença de potencial entre as pontas das asas é aproximadamente
.