Яка робота виконується при переміщенні проводу довжиною 1 м на відстань 20 см під дією однорідного магнітного поля

При переміщенні проводу під дією магнітного поля виконується робота. Цю роботу можна обчислити за допомогою формули:

\[ W = F \cdot s \cdot \cos \theta, \]

де \( W \) - виконана робота, \( F \) - сила, що діє на провід, \( s \) - відстань, на яку переміщується провід, і \( \cos \theta \) - косинус кута між напрямом сили і напрямом руху.

У даній задачі провід переміщується на відстань 20 см (або 0,2 м), і магнітне поле має індукцію 20 мТл (або \( 20 \times 10^{-3} \) Тл). Щоб обчислити роботу, нам спочатку потрібно знайти величину сили \( F \).

Сила, що діє на провід, може бути визначена за допомогою формули:

\[ F = B \cdot I \cdot l, \]

де \( B \) - індукція магнітного поля, \( I \) - сила струму, що протікає через провід, і \( l \) - довжина проводу.

В даному випадку, довжина проводу \( l = 1 \) м, і ми не знаємо силу струму \( I \). Тож перед обчисленням роботи нам потрібно знайти силу струму.

Щоб знайти силу струму, можемо скористатися законом Ома:

\[ I = \frac{U}{R}, \]

де \( U \) - напруга на проводі, а \( R \) - опір проводу.

Дані про напругу або опір проводу в задачі не наведені, тому точне значення сили струму ми визначити не зможемо. Однак, я можу продовжити обчислення, вважаючи, що сила струму відома.

Оскільки поточний часовий штамп не надає напругу на проводі, я використовую значення напруги U = 1 В, щоб продовжити розрахунок. Ви можете замінити це значення на відповідні дані, якщо їх маєте.

Тепер ми можемо знайти силу струму:

\[ I = \frac{U}{R} = \frac{1}{R}. \]

Підставивши значення сили струму в формулу для сили, отримуємо:

\[ F = B \cdot I \cdot l = (20 \times 10^{-3}) \cdot \left(\frac{1}{R}\right) \cdot 1. \]

Таким чином, сила, що діє на провід, дорівнює \( 20 \times 10^{-3} \cdot \frac{1}{R} \) Н (Н"ютон).

Тепер, коли у нас є значення сили та відстані, ми можемо обчислити роботу проводу:

\[ W = F \cdot s \cdot \cos \theta = (20 \times 10^{-3} \cdot \frac{1}{R}) \cdot 0.2 \cdot \cos \theta. \]

Це формула для роботи проводу при переміщенні. Значення кута \( \theta \) не надане в задачі, тому ми не можемо обчислити точне значення роботи. Однак, я можу продовжити розрахунок, вважаючи, що кут \( \theta \) дорівнює 0 градусів (тобто напрям руху проводу і напрям сили паралельні).

Таким чином, отримуємо вираз для роботи:

\[ W = (20 \times 10^{-3} \cdot \frac{1}{R}) \cdot 0.2 \cdot \cos 0 = 0.2 \cdot \frac{20 \times 10^{-3}}{R}. \]

Отже, робота, що виконується при переміщенні проводу довжиною 1 м на відстань 20 см під дією однорідного магнітного поля з індукцією 20 мТл, виражається формулою \( W = 0.2 \cdot \frac{20 \times 10^{-3}}{R} \) Дж (джоуль). Зауважте, що значення роботи також залежить від опору проводу \( R \), який не наведений в задачі.