Дано:
Расстояние между рельсами L = 0,3 м
Масса стержня m = 0,5 кг
Коэффициент трения µ = 0,2
Сила тока I = 50 А
Найти:
Индукцию магнитного поля B, необходимую для того, чтобы стержень начал двигаться.
Решение:
1. Найдем силу тяжести, действующую на стержень:
F_t = m * g
где g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).
F_t = 0,5 кг * 9,81 м/с² = 4,905 Н
2. Теперь найдем силу трения, которая будет противодействовать движению стержня:
F_тр = µ * F_t
F_тр = 0,2 * 4,905 Н = 0,981 Н
3. Для того чтобы стержень начал двигаться, сила Ампера должна быть равна силе трения:
F_a = B * I * L
4. Приравняем силу Ампера к силе трения:
B * I * L = F_тр
5. Подставим известные значения и найдем B:
B * 50 А * 0,3 м = 0,981 Н
6. Решим уравнение относительно B:
B = 0,981 Н / (50 А * 0,3 м)
B = 0,981 Н / 15 А*м
B = 0,0654 Тл
Ответ:
Индукция магнитного поля, необходимая для того, чтобы стержень начал двигаться, составляет примерно 0,0654 Тл.