Найти коэффициент трения между стержнем и рельсами в точках касания. На горизонтальных рельсах лежит стержень массой

Чтобы найти коэффициент трения между стержнем и рельсами, мы можем воспользоваться вторым законом Ньютона и законом сохранения энергии.

Сначала определим силу, необходимую для поддержания равномерного движения стержня. Обозначим эту силу \(F_{\text{тр}}\) (сила трения). Сила трения противодействует движению стержня и обуславливает равномерное движение. Формула для силы трения имеет вид:

\[F_{\text{тр}} = \mu \cdot F_{\text{н}},\]

где \(\mu\) - коэффициент трения, а \(F_{\text{н}}\) - нормальная сила, действующая на стержень.

Далее, применим второй закон Ньютона для горизонтального движения стержня:

\[F_{\text{тр}} = m \cdot a,\]

где \(m\) - масса стержня, \(a\) - ускорение стержня.

Для определения нормальной силы \(F_{\text{н}}\) воспользуемся законом Ампера:

\[F_{\text{н}} = B \cdot I \cdot l,\]

где \(B\) - индукция магнитного поля, \(I\) - сила тока в стержне, \(l\) - длина стержня.

Сила тока в стержне \(I\) равна 10 А, длина стержня \(l\) равна 40 см (или 0.4 м), а индукция магнитного поля \(B\) равна 0.1 Тл.

Теперь мы можем найти нормальную силу \(F_{\text{н}}\):

\[F_{\text{н}} = 0.1 \, \text{Тл} \cdot 10 \, \text{А} \cdot 0.4 \, \text{м}.\]

Подставим полученное значение нормальной силы в уравнение для силы трения и сократим массу стержня до килограммов:

\[\mu \cdot 4 = 0.1 \cdot 10 \cdot 0.4.\]

Далее, решим это уравнение относительно коэффициента трения \(\mu\):

\[\mu = \frac{{0.1 \cdot 10 \cdot 0.4}}{{4}}.\]

Проведя вычисления, получим:

\[\mu = 0.02.\]

Таким образом, коэффициент трения между стержнем и рельсами в точках касания равен 0.02.