• Предмет: Физика
  • Автор: 4pm24s8bwb
  • Вопрос задан 3 месяца назад

Завдання б. (3 бала). Горизонтальний провідник масою 2 г і довжи-
ною 5 см лежить на рейках у вертикальному магнітному полі індукцією
5 мТл. Визначте коефіцієнт тертя, якщо при силі струму в провіднику
4 A Biн рухається рівномірно і прямолінійно.

Ответы

Ответ дал: ilonmaxxxxxxxxx
0

Для вирішення цієї задачі нам спершу потрібно знайти силу, яка діє на провідник в магнітному полі. Потім ми зможемо використовувати другий закон Ньютона для рівномірного прямолінійного руху, щоб знайти коефіцієнт тертя.

1. Знайдемо силу, яка діє на провідник у магнітному полі. Ця сила визначається за формулою:

  F = B * I * L * sin(θ),

  де:

  F - сила, що діє на провідник (Н),

  B - індукція магнітного поля (Тл),

  I - сила струму в провіднику (А),

  L - довжина провідника (м),

  θ - кут між напрямом струму та напрямом індукції поля.

  У цій задачі провідник рухається в вертикальному магнітному полі, тому кут θ = 90 градусів, і sin(90°) = 1. Таким чином, формула спрощується:

  F = B * I * L.

  Підставимо дані:

  B = 5 мТл = 0.005 Тл (1 мТл = 0.001 Тл),

  I = 4 А,

  L = 0.05 м (5 см = 0.05 м).

  F = 0.005 Тл * 4 А * 0.05 м = 0.002 Н (Ньютон).

2. Тепер, коли ми знаємо силу, ми можемо використовувати другий закон Ньютона, щоб знайти коефіцієнт тертя (F_тертя) для рівномірного прямолінійного руху:

  F_тертя = m * a,

  де:

  F_тертя - сила тертя (Н),

  m - маса провідника (кг),

  a - прискорення провідника (м/с²).

  Тут маса провідника m = 2 г = 0.002 кг (1 г = 0.001 кг).

  Знаємо, що сила, яка діє на провідник в магнітному полі, дорівнює силі тертя:

  F = F_тертя.

  Тепер ми можемо знайти прискорення провідника:

  a = F / m = 0.002 Н / 0.002 кг = 1 м/с².

3. Остаточний крок - знаходження коефіцієнта тертя. Коефіцієнт тертя (μ) визначається як відношення сили тертя до ваги тіла (F_тертя / F_ваги):

  μ = F_тертя / (m * g),

  де:

  g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.81 м/с² на поверхні Землі).

  μ = (0.002 Н) / ((0.002 кг) * 9.81 м/с²) ≈ 0.0204.

Отже, коефіцієнт тертя для цього провідника на рейках становить приблизно 0.0204.

Вас заинтересует