Лабораторна робота №1
вивчення теплового

Объяснение:

используя закон био савара лапласа (см рисунок 1 во вложении) была получена формула для магнитного поля конечного проводника с током

(см рисунок 2 во вложении)

B=μμ₀I*(cos(φ₁)-cos(φ₂))/(4 π r₀)

применим ее к трем участкам

B₁=μμ₀I*(cos(45)-cos(180))/(4 π r₀)=μμ₀I*(√2/2+1)/(4 π r₀)

B₂=μμ₀I*(cos(45)-cos(135))/(4 π r₀)=μμ₀I*(√2/2+√2/2)/(4 π r₀)

B₃=μμ₀I*(cos(0)-cos(135))/(4 π r₀)=μμ₀I*(1+√2/2)/(4 π r₀)

B=B₁+B₂+B₃=μμ₀I*(√2/2+1+√2/2+√2/2+1+√2/2)/(4 π r₀)=μμ₀I*(1+√2)/(2 π r₀)

B=1*4 π*1e-7*10*(1+√2)/(2 π 0,1) А/м = 2*e-5*(1+√2) А/м = 4,82843E-05 А/м ~ 48 мкА/м

1) когда шар натянул причальный трос, спустя некоторое время система пришла в состояние покоя и силы, действующие на шар, скомпенсировались

пусть условия на этом уровне нормальные (P = 10^5 Па, T = 273 K)

запишем первый закон Ньютона:

Fa + mg + F = 0, где Fa - Архимедова сила, F - искомая сила натяжения

в проекции на некоторую ось, направленную в сторону Fa:

Fa - mg - F = 0

2) пусть высота подъема шара - максимальная, тогда силы, действующие на него, скомпенсированы (аналогично):

Fa - mg = 0

пусть на h(max) плотность воздуха равна p'(в) = p(в) / 2.

составим систему уравнений:

p(в) g V = F + mg

p'(в) g V = mg

вычитаем из первого уравнения второе

gV (p(в) - p'(в)) = F

F = p(в) g V / 2.

3) по уравнению Менделеева-Клапейрона (пусть воздух - идеальный газ):

P V = m R T / M

делим на объем обе части

P = p R T / M => p = P M / R T.

молярная масса воздуха M = 29*10^-3 кг/моль

F = P M g V / 2 R T

F = 10^5 * 29 * 6 / 2 * 8,31 * 273,

F = 3 834,913 H ≈ 3,8 кН