Прямокутна дротова рамка площею S знаходиться в однорідному
магнітному полі. Доведіть, що діючий на рамку обертаючий момент задається
формулою М = BIS*cos а, де В — індукція магнітного поля, І — сила струму в
рамці, а — кут між площиною рамки і напрямом вектора магнітної індукції.
...
Объяснение:
Силы инерции неотличимы от сил гравитации (принцип эквивалентности).
Во вращающейся системе отсчета центробежное ускорение складывается с ускорением свободного падения.
Жидкость и погруженное в нее тело будут вести себя так, как если бы они находились в поле гравитации
с ускорением свободного падения
a = ω2*r + g.
Пробка находится в равновесии, если проекция a на ось, направленную параллельно пробирке, равна нулю. То есть, когда
g/ω2*r = tg(α).
Середине пробирки соответствует r = L*sin(α)/2. Значит, пробка будет находиться в середине пробирки, если
ω = √(g/r*tg(α)) = √(2g*cos(α)/L)/sin(α).
При заданных расстояниях заряды q1, q2 и точка (обозначим А) расположены в вершинах прямоугольного тр-ка: 5²=3³+4², точка А -в вершине прямого угла, значит векторы Е1 и Е2 взаимно перпендикулярны.
Модули векторов Е1=к*q1/r²= 9*10^9* 20*10^-6/ 0.03²= 20*10^7 Н/Кл, Е2= 9*10^9* 10*10^-6/ 0.04²= 5.625*10^7 Н/Кл
Результирующий вектор E напряженности поля в точке А по Пифагору Е=[√(5.625²+20²)]* 10^7= 20.8 Н/Кл и направлен по диагонали прямоугольника на сторонах Е1 и Е2.
В этом же направлении действует сила F, создаваемая вектором Е, и по модулю равная F=E*q= 20.8*10^7* 1*10^-6= 208 Н