Определите скорость самолёта при горизонтальном полёте,если ЭДС индукции,возникающая на его крыльях...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
физика скорость самолёта ЭДС индукции магнитное поле Земли горизонтальный полёт длина крыльев магнитная индукция
0

Определите скорость самолёта при горизонтальном полёте,если ЭДС индукции,возникающая на его крыльях длиной 15 м равна 0,12 В, а вертикальная составляющая магнитной индукции магнитного поля Земли равна 0,5*10-4 Тл.

avatar
задан 6 дней назад

2 Ответа

0

Для решения задачи о определении скорости самолета при горизонтальном полете, воспользуемся законом индукции Фарадея, который гласит, что ЭДС индукции ( \mathcal{E} ) в проводнике, движущемся в магнитном поле, определяется по формуле:

[ \mathcal{E} = B \cdot l \cdot v \cdot \sin(\alpha), ]

где:

  • ( \mathcal{E} ) — ЭДС индукции (В),
  • ( B ) — магнитная индукция (Тл),
  • ( l ) — длина проводника (м),
  • ( v ) — скорость движения проводника (м/с),
  • ( \alpha ) — угол между направлением магнитного поля и направлением движения проводника.

В данном случае:

  • ЭДС индукции ( \mathcal{E} = 0,12 \, \text{В} ),
  • Длина крыла ( l = 15 \, \text{м} ),
  • Вертикальная составляющая магнитной индукции ( B = 0,5 \times 10^{-4} \, \text{Тл} ).

Для самолета, который летит горизонтально, магнитное поле Земли направлено вертикально вниз, и угол между направлением движения (горизонтальным) и направлением магнитного поля (вертикальным) равен 90 градусам. Таким образом, ( \sin(90^\circ) = 1 ).

Подставив известные значения в формулу, получаем:

[ 0,12 = (0,5 \times 10^{-4}) \cdot 15 \cdot v \cdot 1. ]

Теперь решим это уравнение относительно ( v ):

[ 0,12 = 0,5 \times 10^{-4} \cdot 15 \cdot v, ]

[ 0,12 = 7,5 \times 10^{-4} \cdot v. ]

Теперь разделим обе стороны на ( 7,5 \times 10^{-4} ):

[ v = \frac{0,12}{7,5 \times 10^{-4}}. ]

Теперь произведем расчет:

[ v = \frac{0,12}{7,5 \times 10^{-4}} \approx 160 \, \text{м/с}. ]

Таким образом, скорость самолета при горизонтальном полете составляет приблизительно ( 160 \, \text{м/с} ).

avatar
ответил 6 дней назад
0

Для определения скорости самолёта при горизонтальном полёте воспользуемся законом электромагнитной индукции. В данном случае горизонтально летящий самолёт пересекает магнитные силовые линии вертикальной составляющей магнитного поля Земли. При этом на крыльях самолёта возникает ЭДС индукции.

Формула для ЭДС индукции, возникающей на концах проводника, двигающегося в магнитном поле, выглядит следующим образом:

[ \mathcal{E} = B \cdot l \cdot v \cdot \sin\alpha, ]

где:

  • (\mathcal{E}) — ЭДС индукции (в вольтах),
  • (B) — магнитная индукция (в теслах),
  • (l) — длина проводника, пересекающего магнитные линии (в метрах),
  • (v) — скорость проводника (в метрах в секунду),
  • (\alpha) — угол между направлением движения проводника и вектором магнитной индукции.

В данном случае:

  • ( \mathcal{E} = 0,12 \, \text{В} ),
  • ( B = 0,5 \cdot 10^{-4} \, \text{Тл} ),
  • ( l = 15 \, \text{м} ),
  • угол (\alpha = 90^\circ), так как самолёт движется горизонтально, а магнитное поле Земли направлено вертикально (пересечение происходит перпендикулярно). Тогда (\sin 90^\circ = 1).

Подставим известные значения в формулу:

[ 0,12 = 0,5 \cdot 10^{-4} \cdot 15 \cdot v. ]

Теперь выразим скорость (v):

[ v = \frac{0,12}{0,5 \cdot 10^{-4} \cdot 15}. ]

Посчитаем знаменатель:

[ 0,5 \cdot 10^{-4} \cdot 15 = 7,5 \cdot 10^{-4}. ]

Тогда:

[ v = \frac{0,12}{7,5 \cdot 10^{-4}}. ]

Разделим:

[ v = 160 \, \text{м/с}. ]

Таким образом, скорость самолёта составляет (v = 160 \, \text{м/с}).

Если перевести в более привычные единицы (километры в час):

[ v = 160 \cdot 3,6 = 576 \, \text{км/ч}. ]

Ответ: скорость самолёта при горизонтальном полёте составляет (160 \, \text{м/с}) или (576 \, \text{км/ч}).

avatar
ответил 6 дней назад

Ваш ответ

Вопросы по теме