На металевих рейках перпендикулярно-силовим лініям магнітного полю лежить провідник довжиною 20 см, по провіднику проходить струм в 2А і провідник починає рухатись. Визначить масу провідника ,якщо коефіцієнт тертя між провідником і рейками дорівнює 0,2 а модуль вектора магнітної індукції 10 мТл.

Ответ:

0,04 = m * 0.

Объяснение:

Для визначення маси провідника, спочатку треба знайти силу тертя, яка діє на провідник. Сила тертя обчислюється за формулою Fт = μ * N, де μ - коефіцієнт тертя, N - нормальна сила.

Нормальна сила N може бути знайдена за формулою N = mg, де m - маса провідника, g - прискорення вільного падіння.

Прискорення вільного падіння на Землі приблизно дорівнює 9,8 м/с^2.

Таким чином, N = mg = 0,2 * m * 9,8 = 1,96m.

Сила тертя Fт = μ * N = 0,2 * 1,96m = 0,392m.

Закон Лоренца стверджує, що сила, що діє на провідник у магнітному полі, може бути обчислена за формулою Fм = B * I * L, де B - модуль вектора магнітної індукції, I - сила струму, L - довжина провідника.

Таким чином, Fм = B * I * L = 10 * 10^-3 * 2 * 0,2 = 0,04 Н.

Оскільки провідник рухається, то сила тертя і сила магнітної дії напрямлені в протилежні боки. Тому можемо записати рівняння руху:

Fм - Fт = m * a,

де a - прискорення провідника.

Підставляючи вирази для Fм і Fт, отримаємо:

0,04 - 0,392m = m * a.

Оскільки провідник рухається по металевих рейках, то можемо припустити, що коефіцієнт тертя ковзання μк = 0. Тоді сила тертя ковзання Fк = μк * N = 0.

Таким чином, рівняння руху спрощується до:

0,04 = m * a.

Прискорення a може бути обчислено за формулою a = v / t, де v - швидкість провідника, t - час руху.

Так як провідник рухається з простою швидкістю, то a = 0.

Тому, 0,04 = m * 0.

Отже, маса провідника дорівнює нулю.