По плоской круглой рамке, имеющей 20 витков радиусом 2 см, течет ток в 1 а. нормаль к рамке составляет угол 90 градусов с направлением магнитного поля напряженностью 30 а/м (воздух). найти изменение вращающего момента, действующего на рамку, если из 20 витков рамки сделать один круглый виток.
Зная толщину и площадь получаем объем V=S*H (H-Толщина)
Далее вычисляем массу льда M=V+P (P плотность льда табл.)
Затем используем силу архимеда чтобы узнать объем погруженной части тела
Fa=Vпг ч тела * P жидкости * g.
а сила архимеда равна массе т.к. тело не тонет а плавает, отсюда
Mg=Vпг ч тела * P жидкости * g / M=Vпг ч тела * P жидкости
Sтела *Нпгч = М/Ржидкости / Нпгч=М/(Ржидкости * Sтела
зная объем погруженной части тела можно вывести уравнение:
S тела * Hпгч = S тела * H тела - Sтела * H выступающей части тела
тут сокращается Sтела и выходит так :
Hпгч = Нтела - H выступающей части
Нвыст части = Нтела - Нпгчт
Надеюсь вычисления сможете провести сами, если нет, оставьте комментарий
m = 30 кг.
g = 10 м/с2.
а = 0 м/с2.
∠α = 30°.
μ = 0,5.
Fт - ?
Запишем 2 закон Ньютона в векторной форме для вытаскивания ящика по наклонной плоскости: m * a = Fт + m * g + N + Fтр, где Fт – сила, с которой тянут тело вверх, направленная вдоль наклонной плоскости, m * g - сила тяжести, N - сила реакции поверхности наклонной плоскости, Fтр - сила трения.
Так как по условию задачи его тянут равномерно а = 0 м/с2, то формула 2 закона Ньютона примет вид: : 0 = Fт + m * g + N + Fтр. Действие всех сил на тело скомпенсированы.
Запишем 2 закон Ньютона для проекций на координатные оси:
ОХ: 0 = Fт - Fтр - m * g * sinα.
ОУ: 0 = - m * g * cosα + N.
Fт = Fтр + m * g * sinα.
N = m * g * cosα.
Силу трения ящика о наклонную плоскость Fтр выразим формулой: Fтр = μ * N = μ * m * g * cosα.
Сила Fт, с которой тянут ящик, будет определяться формулой: Fт = μ * m * g * cosα + m * g * sinα = m * g (μ * cosα + sinα).
Fт = 30 кг * 10 м/с2 * ( 0,3 * 0,866 + 0,5) = 228 Н.
ответ: для равномерного втаскивания ящика по наклонной плоскости необходимо приложить силу Fт = 228 Н.