На двух горизонтальных рельсах расстояние между которыми 50 см лежит металлический стержень, сила тока в котором 5 А. Рельсы и стержень находятся в однородном магнитном поле индукцией 50 мТл, направленном перпендикулярно рельсам и стержню. 1) При каком значении коэффициента трения стержня о рельсы он будет двигаться прямолинейно и равномерно? Масса стержня 125 г. 2) С каким ускорением будет двигаться стержень, если силу тока в нём увеличится в 2 раза
Сила трения $T=\mu mg$
$\mu=\frac{T}{mg}$ (1)
Чтобы стержень двигался равномерно и прямолинейно, надо чтобы сила трения была равна силе Ампера, действующей на проводник с током в магнитном поле.
$F=IBL\sin\alpha$ (2)
$\mu=\frac{IBL\sin\alpha}{mg}$ (3)
Подставьте данные из условия в (3) и ответ на первый вопрос готов.
Если сила тока увеличится в 2 раза до значения I2, то результирующую силу можно определить как разность силы ампера и силы трения:
$R=I_2BL\sin\alpha-\mu mg$ (4)
А согласно второму закону Ньютона ускорение выражается отношением:
\[a=\frac{F}{m}\]
Тогда в нашем случае это имеет вид:
$a=\frac{I_2BL\sin\alpha-\mu mg}{m}$ (5)
Подставляйте исходные данные из условия и вычисленные в (3)
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.