дано:
магнитная индукция B = 0,25 Тл,
ток I = 10 А,
расстояние между рельсами L = 6 см = 0,06 м,
масса бруска m = 100 г = 0,1 кг.
найти:
коэффициент трения скольжения μ.
решение:
Сначала найдем силу, которая действует на брусок из-за магнитного поля. Эта сила определяет силу Лоренца и рассчитывается по формуле:
F_m = B * I * L.
Подставим известные значения:
F_m = 0,25 * 10 * 0,06.
Выполним вычисления:
F_m = 0,15 Н.
Теперь найдем вес бруска, который равен силе тяжести:
F_g = m * g,
где g — ускорение свободного падения, примерно равно 9,81 м/с². Подставим значение массы:
F_g = 0,1 * 9,81.
Выполним вычисления:
F_g ≈ 0,981 Н.
Теперь для того, чтобы брусок начал двигаться, сила трения должна быть равна или меньше силы магнитного поля:
F_tr = F_m.
Сила трения определяется как:
F_tr = μ * F_g.
Приравняем обе силы:
μ * F_g = F_m.
Теперь выразим коэффициент трения μ:
μ = F_m / F_g.
Подставим известные значения:
μ = 0,15 / 0,981.
Выполним вычисления:
μ ≈ 0,153.
ответ:
Коэффициент трения скольжения между бруском и рельсами составляет примерно 0,153.