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24- Fems do movimento nos transportes. Aviões e trens se movem através do campo magnético da Terra a velocidades escalares relativamente altas, portanto é razoável imaginar se esse campo pode exercer substancial efeito sobre eles. Devemos usar um valor típico de 0.50   G para o campo da Terra.

( a ) O trem francês T G V e o trem bala japonês atingem velocidade de até 180   m p h , deslocando-se sobre trilhos separados por uma distância aproximada de 1.5   m . Na velocidade máxima, no sentido perpendicular ao campo magnética da Terra, qual é a diferença de potencial induzida através dos trilhos enquanto as rodas giram? Esse valor é grande o suficiente para produzir efeitos notáveis?

( b ) O avião Boeing 747 - 400 possui envergadura de asa de 64.4   m e uma velocidade de cruzeiro de 565   m p h . Quando não há vento soprando (de modo que essa é também sua velocidade em relação ao solo), qual é a diferença de potencial máxima que poderia ser induzida entre as pontas opostas das asas? Esse valor é grande suficiente para causar problemas ao avião?

Passo 1

Se você não sabe 1   G = 10 - 4 T e 1   m p h = 0.44704   m / s e, portanto, a fem no trilho do trem bala é de:

ϵ = v B L = 180 × 0.44704 × 0.5 × 10 - 4 × 1.5 = 6.04   m V

Pois queremos a tensão em cada trilho, assumindo que o trilho assume a mesma velocidade do trem bala.

O que é bem pequeno para ser algo relevante.

Passo 2

Já no Boeing temos uma fem igual a:

ϵ = 565 × 0.44704 × 0.5 × 10 - 4 × 64.4 = 0.813   V

O que também é bem pequeno para ser notado. Frente a superfície toda do avião.

Resposta

a )   6.04   m V ; b e m   p e q u e n o   p a r a   s e r   n o t a d o

b )   0.813   V ; b e m   p e q u e n o   p a r a   s e r   n o t a d o

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