Какова величина ЭДС индукции на концах 12,4-метровых крыльев самолета Ан-2 при горизонтальном полете со скоростью

Физика: ЭДС индукции на концах крыльев самолета

Пояснение:

Электродвижущая сила (ЭДС) индукции возникает при изменении магнитного потока через замкнутую проводящую петлю. Для расчета ЭДС индукции на концах крыльев самолета Ан-2 мы можем использовать закон индукции Фарадея.

Для начала, нам необходимо найти изменение магнитного потока через крылья самолета. Мы можем использовать следующую формулу для расчета магнитного потока:

Ф = B * A * cos(θ),

где
Ф - магнитный поток,
B - индукция магнитного поля,
A - площадь поперечного сечения проводника,
θ - угол между плоскостью поперечного сечения и вектором индукции магнитного поля.

В данной задаче, нам дана вертикальная составляющая вектора индукции магнитного поля Земли равная 0,5 * 10^-4 Тл, а также известны длина крыльев самолета Ан-2 (12,4 метра) и скорость полета (180 км/ч).

Чтобы найти площадь поперечного сечения проводника, нам понадобится сначала определить диаметр крыльев самолета. Мы можем использовать следующую формулу для преобразования скорости полета из км/ч в м/с:

v = 180 км/ч * (1000 м / 3600 с) = 50 м/с.

Далее, мы можем использовать формулу для нахождения площади поперечного сечения проводника:

A = π * r^2,

где
A - площадь поперечного сечения проводника,
r - радиус крыла.

Теперь, когда у нас есть радиус крыла и значение индукции магнитного поля Земли, мы можем расчитать магнитный поток через крыло самолета, используя формулу:

Ф = B * A * cos(θ).

И, наконец, для расчета ЭДС индукции, мы можем использовать закон индукции Фарадея:

ЭДС индукции = -dФ/dt,

где
dФ/dt - производная изменения магнитного потока по времени.

Демонстрация:

Дано:
Длина крыльев самолета (L) = 12,4 м
Скорость полета (v) = 180 км/ч = 50 м/с
Вертикальная составляющая вектора индукции магнитного поля Земли (B) = 0,5 * 10^-4 Тл

1. Найдем диаметр крыла:
Диаметр (d) = l / π = 12,4 / 3,14 ≈ 3,95 м

2. Найдем радиус крыла:
Радиус (r) = d / 2 = 3,95 / 2 ≈ 1,97 м

3. Найдем площадь поперечного сечения крыла:
A = π * r^2 = 3,14 * (1,97^2) ≈ 12,2 м^2

4. Рассчитаем магнитный поток через крыло самолета:
Ф = B * A * cos(θ) = (0,5 * 10^-4) * 12,2 * 1 = 6,1 * 10^-5 Тл * м^2

5. Найдем ЭДС индукции:
ЭДС индукции = -dФ/dt

Совет:
При решении подобных задач, важно учесть все известные значения и правильно применить закон индукции Фарадея и формулы для расчета магнитного потока.

Дополнительное задание:
Найдите ЭДС индукции на концах 10-метровых крыльев самолета при горизонтальном полете со скоростью 200 км/ч, если вертикальная составляющая вектора индукции магнитного поля Земли равна 0,6 * 10^-4 Тл.