Яку силу натягу мають нитки при проходженні по провіднику струму, якщо провідник має масу 10 г, довжину 20 см і знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією 30 мтл, яке спрямоване так, як показано на рисунку?
Ledyanaya_Magiya
Чтобы решить задачу, нам понадобится знание формулы для силы, действующей на проводник, движущийся в магнитном поле. Сила, действующая на проводник, можно вычислить, используя формулу:
\[F = BIL\sin(\theta)\]
где \(F\) - сила, действующая на проводник, \(B\) - индукция магнитного поля, \(I\) - сила тока, проходящего через проводник, \(L\) - длина проводника и \(\theta\) - угол между направлением тока и индукцией магнитного поля.
В данной задаче известны следующие значения:
масса проводника \(m = 10\) г,
длина проводника \(L = 20\) см,
индукция магнитного поля \(B = 30\) мтл.
Для того чтобы найти силу натяжения ниток, необходимо сначала вычислить силу тока \(I\). Для этого мы можем использовать формулу:
\[I = \frac{m}{e} \cdot g\]
где \(e\) - заряд электрона и \(g\) - ускорение свободного падения.
Заряд электрона \(e\) равен \(-1.6 \times 10^{-19}\) Кл, а ускорение свободного падения \(g\) равно приблизительно \(9.8\) м/с\(^2\).
Подставляя известные значения в формулу для \(I\), получаем:
\[I = \frac{0.01}{1.6 \times 10^{-19}} \cdot 9.8\]
Рассчитаем это значение:
\[I = 6.125 \times 10^{17}\] А.
Теперь, когда у нас есть значение силы тока \(I\), мы можем рассчитать силу натяжения ниток. Зная, что проводник находится в однородном магнитном поле, мы можем предположить, что угол \(\theta\) между направлениями тока и индукции магнитного поля равен \(90^\circ\), так как сила магнитного поля направлена перпендикулярно движению тока.
Подставляя значения в формулу для силы \(F\), получаем:
\[F = (30 \times 10^{-3}) \cdot (6.125 \times 10^{17}) \cdot (0.2) \cdot \sin(90^\circ)\]
Так как \(\sin(90^\circ) = 1\), упрощаем выражение:
\[F = 1.83 \times 10^{16}\] Н.
Таким образом, сила натяжения ниток, при прохождении проводника по проводнику, равна \(1.83 \times 10^{16}\) Ньютонов.
\[F = BIL\sin(\theta)\]
где \(F\) - сила, действующая на проводник, \(B\) - индукция магнитного поля, \(I\) - сила тока, проходящего через проводник, \(L\) - длина проводника и \(\theta\) - угол между направлением тока и индукцией магнитного поля.
В данной задаче известны следующие значения:
масса проводника \(m = 10\) г,
длина проводника \(L = 20\) см,
индукция магнитного поля \(B = 30\) мтл.
Для того чтобы найти силу натяжения ниток, необходимо сначала вычислить силу тока \(I\). Для этого мы можем использовать формулу:
\[I = \frac{m}{e} \cdot g\]
где \(e\) - заряд электрона и \(g\) - ускорение свободного падения.
Заряд электрона \(e\) равен \(-1.6 \times 10^{-19}\) Кл, а ускорение свободного падения \(g\) равно приблизительно \(9.8\) м/с\(^2\).
Подставляя известные значения в формулу для \(I\), получаем:
\[I = \frac{0.01}{1.6 \times 10^{-19}} \cdot 9.8\]
Рассчитаем это значение:
\[I = 6.125 \times 10^{17}\] А.
Теперь, когда у нас есть значение силы тока \(I\), мы можем рассчитать силу натяжения ниток. Зная, что проводник находится в однородном магнитном поле, мы можем предположить, что угол \(\theta\) между направлениями тока и индукции магнитного поля равен \(90^\circ\), так как сила магнитного поля направлена перпендикулярно движению тока.
Подставляя значения в формулу для силы \(F\), получаем:
\[F = (30 \times 10^{-3}) \cdot (6.125 \times 10^{17}) \cdot (0.2) \cdot \sin(90^\circ)\]
Так как \(\sin(90^\circ) = 1\), упрощаем выражение:
\[F = 1.83 \times 10^{16}\] Н.
Таким образом, сила натяжения ниток, при прохождении проводника по проводнику, равна \(1.83 \times 10^{16}\) Ньютонов.
Знаешь ответ?