Em torno do polo norte geográfico (ou polo sul magnético), o campo magnético da Terra é quase vertical. Se um avião está voando para o norte nesta região, qual lado da asa está carregado positivamente e qual está carregado negativamente?

Passo 1

Vamos resumir o que o exercício está pedindo. Estamos falando sobre o campo magnético da Terra perto do polo norte geográfico, que é quase vertical. Quando um avião está voando para o norte nessa região, queremos descobrir qual lado da asa fica com carga positiva e qual fica com carga negativa. Para resolver isso, vamos precisar entender como o movimento de um condutor em um campo magnético gera cargas elétricas, utilizando conceitos de eletromagnetismo.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar da força de Lorentz, que descreve a força que um campo magnético exerce sobre cargas elétricas em movimento. A fórmula da força de Lorentz é:
F = q (v times B)
onde:
  • é a força,
  • é a carga,
  • é a velocidade da carga,
  • é o campo magnético.

Passo 3

No caso das asas do avião, os elétrons (cargas negativas) se movem na direção da velocidade do avião ( para o norte). O campo magnético ( ) está quase na vertical para baixo (direção para o solo).

Passo 4

Aplicando a regra da mão direita para o produto vetorial , apontamos o dedo indicador na direção de (norte) e o dedo médio na direção de (para baixo). O polegar apontará na direção da força , que será para a direita do avião.

Passo 5

Como a força atua sobre as cargas negativas (elétrons), elas são puxadas para o lado direito das asas. Isso deixa o lado esquerdo com excesso de cargas positivas, já que os elétrons foram movimentados para o outro lado.

Resposta

O lado esquerdo da asa do avião fica carregado positivamente e o lado direito fica carregado negativamente.

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