Задача по физике На горизонтальных рельсах лежит проводящая перемычка массой m=1 кг и активной длиной 20 см. Система находится в однородном вертикальном магнитном поле индукцией 0,2 Тл. Если по перемычке пропустить ток силой I=10 А, то перемычка будет двигаться с ускорением a=0,2 м/с2. Найти коэффициент трения между рельсами и перемычкой.
Для начала найдем силу Лоренца, действующую на перемычку:
F = BIl = 0,2 Тл 10 А 0,2 м = 0,4 Н
Теперь найдем силу трения, действующую на перемычку:
Fтр = ma = 1 кг * 0,2 м/с2 = 0,2 Н
С учетом того, что перемычка находится в покое или движется с постоянной скоростью, сила трения равна силе Лоренца:
Fтр = F = 0,4 Н
Теперь найдем коэффициент трения между рельсами и перемычкой:
μ = Fтр / N,
где N - нормальная сила, равная силе реакции опоры.
Так как перемычка движется равноускоренно, то N = m * g - F,
где g - ускорение свободного падения, примем его равным 9,8 м/с2.
Подставляем известные значения:
N = 1 кг * 9,8 м/с2 - 0,4 Н = 9,8 Н - 0,4 Н = 9,4 Н
μ = 0,4 Н / 9,4 Н ≈ 0,0426
Ответ: коэффициент трения между рельсами и перемычкой равен приблизительно 0,0426.