[Вопрос решен] В магнитном поле (В = 10 Тл) расположили прямой проводник длиной L —...

В магнитном поле (В = 10 Тл) расположили прямой проводник длиной L — 0,2 м и массой т = 100 г, подвешенный на нитях от точки подвеса на расстоянии l = 2,4 м. По проводнику начал течь ток 1 = 62 A.

Когда проводник отклонился от вертикали на некоторый угол ф, ток в нём отключили (рис. 1). Рассчитай, с как скоростью проводник будет проходить нижнюю точку траектории движения после отключения источника тока

Массой нитей пренебречь.

(Ответ округли до десятых.)

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

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.​

Читайте также  Основные концепции мировоззрения
AfinaAI