Вопрос по теории. Поместим проводящую рамку в однородное магнитное поле и пустим по ней ток. Эта рамка будет какое-то время вращаться из стороны в сторону и в какой-то момент остановится так, что линии магнитной индукции B будут перпендикулярно плоскости рамки. Вопрос в том, почему рамка останавливается. Всё дело только в силе трения?
Потому что если ей пренебречь, получится так:
Возьмём формулу, что вращающий момент равен M=IBSsin(). Если взять формулу, что M = Ja (вращающий момент = момент инерции * угловое ускорение), то получается выражение для углового ускорения a = . Здесь всё константы, кроме угла. Получается, что рамка за счёт углового ускорения будет набирать угловую скорость до момента, когда sin()=0. На этой угловой скорости она будет поворачиваться на отрицательный угол, появится отрицательное угловое ускорение, которое будет гасить скорость и скорость станет нулевой только когда конечный = - начальный. И всё начнётся по новой.
Какую формулу я потерял в рассуждениях? Или рамка тормозит только за счёт силы трения? Последнее странно, поскольку в экспериментах на ютубе рамка тормозит значительно быстрее, при том что сила трения в установках визуально небольшая.
При t =0 x = 10 м
При t = 10 c x = 200 м
Весь путь: S = 200 - 10 = 190 м.
Всё время t = 10 c.
Средняя скорость = (ВЕСЬ ПУТЬ) / (ВСЁ ВРЕМЯ)
Vcp = S / t = 190 / 10 = 19 м/с.
Чтобы узнать, разворачивалось тело или нет, необходимо взять производные:
V = x' = -1 + 4*t - это линейная функция, показывающая, что скорость только ВОЗРАСТАЛА, значит поворота НЕ БЫЛО
Найдя производную от скорости находим ускорение:
а = V' = 4 м/с² - ускорение постоянное и положительное. Вывод - тело НЕ РАЗВОРАЧИВАЛОСЬ!
Если Вы не проходили производные, то посмотрите на уравнение движения. Там видно, что ускорение тела равно 4 м/с². Значит тело не разворачивалось!