Question

Проводящий стержень лежит на горизонтальной поверхности перпендикулярно однородному горизонтальному магнитному полю с индукцией 0,2 Тл. Какую силу в горизонтальном направлении нужно приложить перпендикулярно проводнику для его равномерного поступательного движения?Сила тока в проводнике равна 10 А,масса проводника равна 100 г,его длина 25 см,коэффициент трения равен 0,1. ПОМОГИТЕ,ПОЖАЛУЙСТА!

Answer 1

Ответ:

F = Fa - Fтр

F = BIL = kmg

F = 0,2 Тл*10А*0,25 - 0,1*0,1кг*9,8м/с2= 0,4 Н

Объяснение:

Answer 2

Для определения силы, которую нужно приложить к проводнику для его равномерного поступательного движения, сначала найдем силу магнитного поля, действующую на проводник.

Формула для вычисления силы, действующей на проводник, находящийся в магнитном поле, выглядит следующим образом:

$F_m = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(\theta)$

где:

$F_m$ - сила, действующая на проводник (Ньютоны), $B$ - индукция магнитного поля (Тесла), $I$ - сила тока в проводнике (Амперы), $L$ - длина проводника (метры), $\theta$ - угол между направлением тока и магнитным полем (в данном случае угол будет 90°, так как проводник перпендикулярен магнитному полю).

Подставим известные значения:

$B = 0.2 \, \text{Тл}$ (Тесла), $I = 10 \, \text{А}$ (Амперы), $L = 0.25 \, \text{м}$ (метры).

Теперь вычислим силу магнитного поля:

$F_m = 0.2 \, \text{Тл} \cdot 10 \, \text{А} \cdot 0.25 \, \text{м} = 0.5 \, \text{Н}$

Теперь рассмотрим силу трения. Сила трения равна произведению коэффициента трения и нормальной силы:

$F_{\text{тр}} = \mu \cdot F_{\text{н}}$

где:

$F_{\text{тр}}$ - сила трения (Ньютоны), $\mu$ - коэффициент трения (безразмерная величина, в данном случае $\mu = 0.1$), $F_{\text{н}}$ - нормальная сила, равная весу проводника ($F_{\text{н}} = m \cdot g$), где $m$ - масса проводника (100 г) и $g$ - ускорение свободного падения (примем $g = 9.81 \, \text{м/c}^2$).

$F_{\text{н}} = 0.1 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/c}^2 = 0.981 \, \text{Н}$

$F_{\text{тр}} = 0.1 \cdot 0.981 \, \text{Н} = 0.0981 \, \text{Н}$

Теперь найдем общую горизонтальную силу, которую нужно приложить к проводнику:

$F_{\text{общ}} = F_m + F_{\text{тр}} = 0.5 \, \text{Н} + 0.0981 \, \text{Н} = 0.5981 \, \text{Н}$

Таким образом, для равномерного поступательного движения проводника при силе тока 10 А, индукции магнитного поля 0,2 Тл, массе проводника 100 г и коэффициенте трения 0,1 необходимо приложить горизонтальную силу примерно 0,5981 Н.