Яка сила має бути прикладена до проводу, щоб він рухався рівномірно прямолінійно, якщо його довжина становить
Яка сила має бути прикладена до проводу, щоб він рухався рівномірно прямолінійно, якщо його довжина становить 25 см, маса - 100 г, сила струму - 10 А, а він лежить на горизонтальній поверхні перпендикулярно до однорідного магнітного поля з індукцією 0,2 Тл? Як називається коефіцієнт тертя, що впливає на рух проводу?
Милашка 48
Для розв"язання цієї задачі ми скористаємося законом Лоренца, який описує силу, що діє на провідник, який перебуває у магнітному полі. Закон Лоренца формулюється так:\[F = BIL\sin\theta,\]
де:
\(F\) - сила, що діє на провідник (у нашому випадку, сила, яку ми шукаємо),
\(B\) - індукція магнітного поля,
\(I\) - сила струму,
\(L\) - довжина провідника,
\(\theta\) - кут між напрямом сили і магнітним полем.
У нашому завданні дано значення довжини проводу (25 см), маси (100 г), сили струму (10 А) та індукції магнітного поля (0,2 Тл).
Але для початку давайте знайдемо кут \(\theta\) між напрямом сили та магнітним полем.
Оскільки провідник лежить перпендикулярно до магнітного поля, то кут між цими векторами буде 90 градусів (або \(\frac{\pi}{2}\) радіан).
Тепер підставимо відомі значення в формулу:
\[F = (0,2~Тл) \times (10~А) \times (0,25~м) \times \sin\left(\frac{\pi}{2}\right).\]
Обчислюємо значення:
\[F = 0,2 \times 10 \times 0,25 \times 1 = 0,5~Н.\]
Отже, щоб провідник рухався рівномірно прямолінійно, потрібно прикласти силу 0,5 Н.
Коефіцієнт тертя, що впливає на рух проводу, називається коефіцієнтом тертя ковзання або коефіцієнтом ковзання. В даній задачі про коефіцієнт тертя не згадується, тому краще звернутися до вчителя для отримання точної відповіді на це питання.