Один из самых простых и распространенных механизмов, который изучают в физике еще в седьмом классе – рычаг. Рычагом в физике называют твердое тело вращаться вокруг неподвижной опоры. Различают два вида рычагов. У рычага первого рода точка опоры находится между линиями действия приложенных сил. У рычага второго рода точка опоры расположена по одну сторону от них. То есть, если мы пытаемся при лома сдвинуть с места тяжелый предмет, то рычаг первого рода – это ситуация, когда мы подкладываем брусок под лом, надавливая на свободный конец лома вниз.
а) Закон Био - Савара Лапласа dB⃗ =μ0μ4π[dl⃗ r⃗ ]Ir3dB→=μ0μ4π[dl→r→]Ir3 (1) где dB⃗ dB→ - магнитнная индукция поля создаваемого элементов проводника с током; μμ - магнитная проницаемость; μ0μ0 - магнитная постоянная; dl⃗ dl→ - вектор, равный по модулю длине dldl проводника и совпадающий по направлению с током; II - сила тока радиус; r⃗ r→ -вектор, проведенный от вередины элемента проводника к точке, магнитная индукция в которой определяется. Модуль вектора dB⃗ :dB=μμ04πIsinαr2dldB→:dB=μμ04πIsinαr2dl (2) где αα - угол между векторами dl⃗ dl→ и r⃗ r→: Магнитная индукция в точке О определим по принципу суперпозиции магнитных полей, создаваемых прямолинейными участками I и II и полуокружностью III B⃗ =B⃗ 1+B⃗ 2+B⃗ 3B→=B→1+B→2+B→3 так как точка О находится на оси прямолинейных участков то для них в формуле (2) α=0;sinα=0α=0;sinα=0, следовательно B1=B2=0B1=B2=0: и магнитная индукция в точке О определяется полукруговым током: B=B3B=B3. Выделим на участке III элемент dldl. Тогда dB3=μμ04πIr2dldB3=μμ04πIr2dl: (в каждой точке полуокружности α=π/2α=π/2 ) Учтя, что r=Rr=R ( RR - радиус полукоружности ), проинтегрируем B=B3=∫πR0μμ04πIdlR2=μμ0I4RB=B3=∫0πRμμ04πIdlR2=μμ0I4R для вакуума μ=1μ=1 B=4π⋅10−7⋅504⋅0,1=1,57⋅10−4Тл
Различают два вида рычагов. У рычага первого рода точка опоры находится между линиями действия приложенных сил. У рычага второго рода точка опоры расположена по одну сторону от них. То есть, если мы пытаемся при лома сдвинуть с места тяжелый предмет, то рычаг первого рода – это ситуация, когда мы подкладываем брусок под лом, надавливая на свободный конец лома вниз.
Объяснение:
а) Закон Био - Савара Лапласа dB⃗ =μ0μ4π[dl⃗ r⃗ ]Ir3dB→=μ0μ4π[dl→r→]Ir3 (1) где dB⃗ dB→ - магнитнная индукция поля создаваемого элементов проводника с током; μμ - магнитная проницаемость; μ0μ0 - магнитная постоянная; dl⃗ dl→ - вектор, равный по модулю длине dldl проводника и совпадающий по направлению с током; II - сила тока радиус; r⃗ r→ -вектор, проведенный от вередины элемента проводника к точке, магнитная индукция в которой определяется. Модуль вектора dB⃗ :dB=μμ04πIsinαr2dldB→:dB=μμ04πIsinαr2dl (2) где αα - угол между векторами dl⃗ dl→ и r⃗ r→: Магнитная индукция в точке О определим по принципу суперпозиции магнитных полей, создаваемых прямолинейными участками I и II и полуокружностью III B⃗ =B⃗ 1+B⃗ 2+B⃗ 3B→=B→1+B→2+B→3 так как точка О находится на оси прямолинейных участков то для них в формуле (2) α=0;sinα=0α=0;sinα=0, следовательно B1=B2=0B1=B2=0: и магнитная индукция в точке О определяется полукруговым током: B=B3B=B3. Выделим на участке III элемент dldl. Тогда dB3=μμ04πIr2dldB3=μμ04πIr2dl: (в каждой точке полуокружности α=π/2α=π/2 ) Учтя, что r=Rr=R ( RR - радиус полукоружности ), проинтегрируем B=B3=∫πR0μμ04πIdlR2=μμ0I4RB=B3=∫0πRμμ04πIdlR2=μμ0I4R для вакуума μ=1μ=1 B=4π⋅10−7⋅504⋅0,1=1,57⋅10−4Тл