Durante suas viagens, os aviões adquirem cargas elétricas de grande valor, devido ao atrito com o ar em alta velocidade. Porém, cargas elétricas em movimento num campo magnético externo, estão sujeitas a ação de uma força magnética. Um avião viajando com velocidade constante de 720 km/h fica eletrizado com carga elétrica de 30 C. Considerando que o campo magnético gerado pela Terra, na região do voo é de 20 mT e é perpendicular à velocidade do avião, o valor da força magnética a que a aeronave está submetida, em N, é:

Passo 1

Vamos entender o que o problema está nos pedindo. Temos um avião que está viajando a 720 km/h e adquiriu uma carga elétrica de 30 C devido ao atrito com o ar. Além disso, sabemos que o campo magnético da Terra na região do voo é de 20 mT e é perpendicular à velocidade do avião. Precisamos calcular a força magnética que atua na aeronave.
Para resolver isso, vamos usar a fórmula da força magnética sobre uma carga em movimento:
F = q cdot v cdot B cdot sin(theta)
onde:
  • $ F $ é a força magnética,
  • $ q $ é a carga elétrica,
  • $ v $ é a velocidade,
  • $ B $ é o campo magnético,
  • $ \theta $ é o ângulo entre a velocidade e o campo magnético.
Como o campo magnético é perpendicular à velocidade, $ \sin(\theta) = 1 $.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a velocidade de km/h para m/s:
720 , km/h = 720 times 1000 , m3600 , s = 200 , m/s
Agora, substituímos os valores na fórmula:
F = 30 , C times 200 , m/s times 20 times 10^-3 , T times 1
Calculando:
F = 30 times 200 times 0,02 = 120 , N

Resposta

A força magnética a que a aeronave está submetida é de 120 N.

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