Какую силу нужно приложить в горизонтальном направлении, чтобы обеспечить равномерное поступательное движение

Предмет вопроса: Равномерное поступательное движение проводящего стержня в магнитном поле

Описание: Для обеспечения равномерного поступательного движения проводящего стержня в горизонтальном направлении, необходимо приложить силу трения, которая будет компенсировать силу, действующую на проводник со стороны магнитного поля.

Сила, действующая на проводник в магнитном поле, определяется по формуле: F = B * l * I * sin(θ), где B - индукция магнитного поля, l - длина проводника в магнитном поле, I - сила тока, протекающего по проводнику, θ - угол между направлением силы и магнитным полем.

В данной задаче проводник лежит на горизонтальной поверхности, перпендикулярно магнитному полю. Следовательно, угол между направлением силы и магнитным полем составляет 90 градусов, а sin(90) = 1.

Таким образом, сила, действующая на проводник в магнитном поле, равна F = B * l * I.

Для обеспечения равномерного движения проводника необходимо преодолеть силу трения, которая определяется по формуле: Fтр = μ * m * g, где μ - коэффициент трения, m - масса проводника, g - ускорение свободного падения.

Итак, для обеспечения равномерного движения проводника нужно приложить силу F = Fтр = μ * m * g = B * l * I.

Демонстрация: Если значение индукции магнитного поля B = 0,2 Тл, ток I = 10 А, длина проводника l = 25 см, масса проводника m = 100 г и коэффициент трения μ известен, можем подставить значения в формулу и рассчитать необходимую силу F.

Совет: При решении подобных задач полезно быть внимательным к данным и заданным условиям. Обратите внимание на единицы измерения и их соответствие в формулах.

Закрепляющее упражнение: Если коэффициент трения μ = 0,3, рассчитайте необходимую силу, чтобы обеспечить равномерное поступательное движение проводящего стержня с заданными значениями: B = 0,4 Тл, l = 30 см, I = 12 А и m = 150 г.