Давайте подробно решим задачу.
Дано:
- Размах крыльев \( L = 31{,}7\, \text{м} \)
- Скорость самолёта \( v = 400\, \text{км/ч} \)
- Вертикальная составляющая магнитного индукции Земли \( B_v = 5 \times 10^{-5}\, \text{Тл} \)
Шаг 1. Перевести скорость в м/с
\[ v = 400\, \text{км/ч} = 400 \times \frac{1000\, \text{м}}{3600\, \text{с}} = \frac{400 \times 1000}{3600} \approx 111.11\, \text{м/с} \]
Шаг 2. Назначение задачи
Когда проводник (в данном случае — крыло самолёта) движется в магнитном поле, вольтметр, подключённый к концам крыла, показывает электродвижущую силу (ЭДС):
\[ \mathcal{E} = B \cdot v \cdot l \]
где:
- \( B \) — магнитное поле,
- \( v \) — скорость проводника,
- \( l \) — длина проводника, в данном случае — размах крыльев.
Так как магнитное поле Земли вертикально, а крыло — горизонтально, то находится в плоскости, перпендикулярной магнитному полю, то есть индукция создаст разность потенциалов между концами крыла.
Шаг 3. Рассчёт разности потенциалов
Подставим известные значения в формулу:
\[ \Delta V = \mathcal{E} = B_v \times v \times L \]
\[ \Delta V = 5 \times 10^{-5}\, \text{Тл} \times 111.11\, \text{м/с} \times 31.7\, \text{м} \]
Выполним вычисление:
\[ \Delta V = 5 \times 10^{-5} \times 111.11 \times 31.7 \]
Посчитаем шаг за шагом:
\[ 111.11 \times 31.7 \approx 111.11 \times 31.7 \approx 3524.09 \]
Теперь умножим на \( 5 \times 10^{-5} \):
\[ \Delta V = 5 \times 10^{-5} \times 3524.09 \approx 0.1762\, \text{вольт} \]
Ответ:
Разность потенциалов между концами крыльев составляет примерно 0,18 В.
Если нужно — я могу дополнительно объяснить, почему так происходит, или помочь с другими задачами.