Якій роботі дорівнює, що провіднику, довжина активної частини якого 8 см, протікає струмом 50 А, виконавший перпендикулярний рух на відстань 10 см в однорідному магнітному полі з індукцією 20 мТл?
Морж
Для розв"язання цієї задачі використаємо формулу для знаходження сили, що діє на провідник, який рухається в магнітному полі:
\[F = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(\theta)\]
Де:
\(F\) - сила, що діє на провідник (в ньютонах),
\(B\) - індукція магнітного поля (в теслах),
\(I\) - сила струму в провіднику (в амперах),
\(L\) - довжина провідника, що перебуває в магнітному полі (в метрах),
\(\theta\) - кут між напрямом сили та напрямом руху провідника.
За умовою задачі відомі такі дані: \(B = 20 \, \text{мТл}\), \(I = 50 \, \text{А}\), \(L = 8 \, \text{см}\). Також ми знаємо, що рух відбувається перпендикулярно до магнітного поля, тому \(\theta = 90^\circ\).
Підставимо відомі значення в формулу і отримаємо:
\[F = (20 \times 10^{-3} \, \text{Тл}) \times (50 \, \text{А}) \times (8 \times 10^{-2} \, \text{м}) \times \sin(90^\circ)\]
Розрахуємо це значення:
\[
F = (20 \times 10^{-3} \, \text{Тл}) \times (50 \, \text{А}) \times (8 \times 10^{-2} \, \text{м}) \times 1 = 80 \times 10^{-3} \, \text{Н} = 80 \, \text{мН}
\]
Отримали, що сила, яка діє на провідник, дорівнює 80 міліньютонам.
Однак, задача запитує про роботу, а не про силу. Роботу можна знайти, перемноживши силу на відстань, на яку здійснюється рух провідника.
Робота обчислюється за формулою:
\[A = F \cdot d \cdot \cos(\theta)\]
де:
\(A\) - робота (в джоулях),
\(F\) - сила (в ньютонах),
\(d\) - відстань, на яку просунуто провідник (в метрах),
\(\theta\) - кут між напрямом сили і напрямом переміщення.
В даному випадку провідник просувається на відстань 10 см, що дорівнює 0,1 метра, і кут між напрямом сили і напрямом переміщення також складає 90°.
Підставимо відомі значення в формулу і отримаємо:
\[A = (80 \times 10^{-3} \, \text{Н}) \times (0,1 \, \text{м}) \times \cos(90^\circ)\]
Розрахуємо це значення:
\[
A = (80 \times 10^{-3} \, \text{Н}) \times (0,1 \, \text{м}) \times 0 = 0 \, \text{Дж}
\]
Отже, робота, яку дорівнює сила, що діє на провідник, здійснивший рух на відстань 10 см в перпендикулярному напрямку до магнітного поля, дорівнює 0 джоулів.
Отже, відповідь: робота, що виконується на провіднику, дорівнює 0 Дж.
\[F = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(\theta)\]
Де:
\(F\) - сила, що діє на провідник (в ньютонах),
\(B\) - індукція магнітного поля (в теслах),
\(I\) - сила струму в провіднику (в амперах),
\(L\) - довжина провідника, що перебуває в магнітному полі (в метрах),
\(\theta\) - кут між напрямом сили та напрямом руху провідника.
За умовою задачі відомі такі дані: \(B = 20 \, \text{мТл}\), \(I = 50 \, \text{А}\), \(L = 8 \, \text{см}\). Також ми знаємо, що рух відбувається перпендикулярно до магнітного поля, тому \(\theta = 90^\circ\).
Підставимо відомі значення в формулу і отримаємо:
\[F = (20 \times 10^{-3} \, \text{Тл}) \times (50 \, \text{А}) \times (8 \times 10^{-2} \, \text{м}) \times \sin(90^\circ)\]
Розрахуємо це значення:
\[
F = (20 \times 10^{-3} \, \text{Тл}) \times (50 \, \text{А}) \times (8 \times 10^{-2} \, \text{м}) \times 1 = 80 \times 10^{-3} \, \text{Н} = 80 \, \text{мН}
\]
Отримали, що сила, яка діє на провідник, дорівнює 80 міліньютонам.
Однак, задача запитує про роботу, а не про силу. Роботу можна знайти, перемноживши силу на відстань, на яку здійснюється рух провідника.
Робота обчислюється за формулою:
\[A = F \cdot d \cdot \cos(\theta)\]
де:
\(A\) - робота (в джоулях),
\(F\) - сила (в ньютонах),
\(d\) - відстань, на яку просунуто провідник (в метрах),
\(\theta\) - кут між напрямом сили і напрямом переміщення.
В даному випадку провідник просувається на відстань 10 см, що дорівнює 0,1 метра, і кут між напрямом сили і напрямом переміщення також складає 90°.
Підставимо відомі значення в формулу і отримаємо:
\[A = (80 \times 10^{-3} \, \text{Н}) \times (0,1 \, \text{м}) \times \cos(90^\circ)\]
Розрахуємо це значення:
\[
A = (80 \times 10^{-3} \, \text{Н}) \times (0,1 \, \text{м}) \times 0 = 0 \, \text{Дж}
\]
Отже, робота, яку дорівнює сила, що діє на провідник, здійснивший рух на відстань 10 см в перпендикулярному напрямку до магнітного поля, дорівнює 0 джоулів.
Отже, відповідь: робота, що виконується на провіднику, дорівнює 0 Дж.
Знаешь ответ?