Для рассчета скорости проводника в нижней точке траектории после отключения источника тока‚ мы можем использовать закон сохранения энергии. Исходя из этого‚ потенциальная энергия проводника до отключения тока будет преобразована в его кинетическую энергию после отключения тока.Для начала нам нужно найти потенциальную энергию проводника.Формула для потенциальной энергии проводника в магнитном поле⁚
U mgh
где U ⎻ потенциальная энергия‚ m ⎻ масса проводника‚ g ⎻ ускорение свободного падения‚ h ⎻ высота проводника.В нашем случае‚ высота проводника (h) равна l ‒ L‚ т.е. расстояние от точки подвеса до середины проводника⁚
h l ⎻ L 2‚4 ⎻ 0‚2 2‚2 м
Мы также знаем‚ что масса проводника (m) равна 100 г‚ или 0‚1 кг‚ и ускорение свободного падения (g) равно примерно 9‚8 м/с^2.Теперь мы можем найти потенциальную энергию проводника⁚
U (0‚1 кг) * (9‚8 м/с^2) * (2‚2 м) 2‚156 Дж
Затем‚ когда ток отключен‚ эта потенциальная энергия будет преобразована в кинетическую энергию.Формула для кинетической энергии⁚
K 0‚5 * m * v^2
где K ⎻ кинетическая энергия‚ m ‒ масса проводника‚ v ⎻ скорость проводника.Равенство потенциальной и кинетической энергий дает нам следующее⁚
U K
2‚156 Дж 0‚5 * (0‚1 кг) * v^2
Решая это уравнение‚ мы можем найти скорость проводника (v)⁚
v^2 (2 * 2‚156 Дж) / (0‚1 кг)
v^2 43‚12 м^2/с^2
v ≈ √43‚12 ≈ 6‚6 м/с
Таким образом‚ скорость проводника будет около 6‚6 м/с‚ когда он проходит нижнюю точку траектории после отключения источника тока.