Металлический прут массой 200 г и длиной 60 см лежит на параллельных горизонтальных металлических рельсах. На F1 одном из концов рельсы замкнуты на источник тока. Магнитном поле c индукцией 0,1 Тл направлено горизонтально. (См. рис. ). Если пропустить по проводнику ток в указанном на рисунке направлении, то, чтобы сдвинуть проводник требуется приложить силу, 0,5 Н. Если пропустить такой же ток в противоположном направлении, то чтобы сдвинуть проводник потребуется сила 2 Н. Определить величину силы тока.
ответ:
ρ = 2000 кг/м³
Объяснение:
Масса бойка:
m₁ = ρ₁V₁, где ρ₁ и V₁ - плотность и детали. Плотность железа равна 7,8 г/см³ (из таблицы плотностей в учебнике для 7 класса), объем из условия задачи равен 40 см³
Объём рукоятки:
V₂ = m₂/ρ₂, где m₂ и ρ₂ - масса и плотность материала рукоятки соответственно. Из условия задачи m₂ = 153 г, ρ₂ = 800 кг/м³ = 0,8 г/см³
Средняя плотность:
ρ = (m₁ + m₂)/(V₁+V₂)
или
ρ = (ρ₁V₁ + m₂) / (V₁ + m₂/ρ₂) = (7,8 г/см³ × 40 см³ + 153 г) / (40 см³ + 153 г / 0,8 г/см³) ≈ 2,0 г/см³ = 2000 кг/м³
Тогда частота будет обратно пропорциональна периоду 1/Т=1/0,5=2Гц. Следовательно ответ "А" неверен, так как не указано, что может быть равно этому числу.
Б) Другая формула периода, связанная с длиной нити Т=2π√l/g.
Если увеличить длину нити, то:
Т=2π√2l/g → √2l/g=T/2π → 2l/g = T²/4π² → T=√8lπ²/g.
Было Т=2π√l/g, а стало T=√8lπ²/g. Сделаем преобразования, например, отбросим у обоих выражений "g". Мы можем это сделать, потому что это постоянное число и отбросив его у обоих выражение смысл не поменяется:
Т=2π√l = √4π²l и T=√8lπ². Приравняем полученные значения друг к другу.
Сравним, чтобы было до и стало после преобразований:
√4π²l < √8lπ², а частота у для первого выражения будет больше, чем для второго.
Тогда можно сделать вывод, что если увеличить длину нити в два раза, то частота колебаний уменьшится.
В) Есть другая формула периода, связанная с массой T=2π√m/k(k жёсткость пружина, но мы её можем отбросить также, как и в первом случае, так как она остаётся постоянной, меняется лишь масса)
Т=2π√m, если увеличить массу, то аналогично первому случаю у нас получится Т=2π√2m, сделав несколько преобразований мы получим такой результат Т= √8π²m. Период увеличился .Тогда можно сделать вывод, что если увеличился период колебаний, то частота колебаний уменьшится, что противоречит утверждению " При увеличении массы груза в 2 раза частота колебаний увеличится", поэтому ответ В не походит.
Верен лишь ответ под буквой "Б".
ответ:Б.