Объяснение:
используя закон био савара лапласа (см рисунок 1 во вложении) была получена формула для магнитного поля конечного проводника с током
(см рисунок 2 во вложении)
B=μμ₀I*(cos(φ₁)-cos(φ₂))/(4 π r₀)
применим ее к трем участкам
B₁=μμ₀I*(cos(45)-cos(180))/(4 π r₀)=μμ₀I*(√2/2+1)/(4 π r₀)
B₂=μμ₀I*(cos(45)-cos(135))/(4 π r₀)=μμ₀I*(√2/2+√2/2)/(4 π r₀)
B₃=μμ₀I*(cos(0)-cos(135))/(4 π r₀)=μμ₀I*(1+√2/2)/(4 π r₀)
B=B₁+B₂+B₃=μμ₀I*(√2/2+1+√2/2+√2/2+1+√2/2)/(4 π r₀)=μμ₀I*(1+√2)/(2 π r₀)
B=1*4 π*1e-7*10*(1+√2)/(2 π 0,1) А/м = 2*e-5*(1+√2) А/м = 4,82843E-05 А/м ~ 48 мкА/м
Для уравновешивания рычага с моментов сил необходимо, чтобы моменты, создаваемые силами на обоих плечах, были равны.
Момент силы определяется как произведение силы на расстояние до оси вращения (рычага). Таким образом, для уравновешивания рычага, момент силы, создаваемой на меньшем плече, должен быть равен моменту силы, создаваемой на большем плече.
Момент силы на меньшем плече: M1 = сила * расстояние = 1.5 кН * 12 см = 0.18 кН*м
Чтобы уравновесить рычаг, момент силы на большем плече должен быть равен 0.18 кН*м.
Длина большего плеча составляет 90 см, а сила, которую нужно приложить к большему плечу, обозначим как F2.
Момент силы на большем плече: M2 = сила * расстояние = F2 * 90 см
Уравнение моментов сил: M1 = M2
0.18 кН*м = F2 * 90 см
Для приведения расстояния к одной единице измерения, переведем сантиметры в метры:
0.18 кН*м = F2 * 0.9 м
Решая уравнение, найдем силу F2:
F2 = (0.18 кН*м) / (0.9 м) = 0.2 кН
Таким образом, чтобы уравновесить рычаг, необходимо приложить силу 0.2 кН к большему плечу.