1. Чему равна сила Ампера,действующая на проводник, длина активной части которого 8 см, помещенный в магнитное поле индукцией 50 мТл, если вектор магнитной индукции составляет с направлением тока в проводнике угол 30 градусов?
1)F)=I*B*L*sina=5*50*10^(-3)*8*10^(-2)*0,5=0,01 (H) - сила Ампера перемещает проводник на s= 2 см = 0,02 м, совершая работу
A=Fs=0,01*0.02=0.0002 (дж)=2*10^(-4) (дж)
2.Какая сила действует на электрон, движущийся со скоростью 1,5*10^6 м/с в магнитном поле индукцией 0,4 Тл. перпендикулярно линиям магнитной индукции?
Сила Лоренца равна:
F=q*v*B=1,6*10^(-19)*1,5*10^(6)*0,4=9,6*10^(-14) (H), так как sin90 = 1
3.Какова скорость протона, движущегося в магнитном поле индукцией 2 мТл, если радиус окружности, которую он описывает, равен 2,7 см?
Под действием магнитного поля электрон движется по окружности и плоскость вращения перпендикулярна линиям магнитного поля.
Так как Fл=Fц, то
mv^(2)\R=q*v*B отсюда, сокращая на скорость и выражая скорость
v=rqB\m
v=2,7*10(-2)*1,6*10^(-19)*2*10^(-3)\9,1*10^(-31))=9,5 * 10^6 м\с
Сила тяжести — сила, с которой тело притягивается землей (можно рассматривать силу тяжести и для других случаев гравитационного взаимодействия, например на других планетах, но здесь этого делать не будем).
В общем случае (если тело находится в покое или равномерно движется) вес и сила тяжести отличаются только точкой приложения (численно они в этих случаях равны). Считают, что вес приложен в точке опоры или подвеса (для простоты не будем рассматривать случаи, когда таких точек несколько; все равно все будет сводиться к одной точке). Силу тяжести считают приложенной тоже в одной точке — в центре тяжести тела.
Что нужно сделать, чтобы вес исчез (то есть, чтобы исчезла сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес)? Как вариант, можно просто убрать опору или подвес — вес сразу исчезнет, а само тело начнет двигаться равноускоренно — падать — под действием силы тяжести (действием других сил пренебрежем, поскольку они в данном случае пренебрежимо малы). Вот случай свободного падения и есть пример ситуации, в которой вес меньше силы тяжести (практически вес в этом случае вообще равен нулю).
Еще один из уменьшить давление тела на опору или воздействия на подвес — поместить тело в жидкость или в газ. По закону Архимеда такое тело потеряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость или газ. Именно поэтому тела, погруженные в воду (или другую жидкость), весят ощутимо меньше. Здесь тоже вес меньше силы тяжести.
Можно придумать массу других примеров, когда какие-либо силы уменьшают давление тела на опору или воздействие на подвес — во всех этих случаях вес будет меньше силы тяжести.
Что сделать, чтобы увеличить вес? Нужно за счет каких-то других сил увеличить силу давления тела на опору или силу растяжения подвеса. Примеров также можно придумать массу. Например, когда вы спускаетесь в лифте и лифт притормаживает, ваш вес увеличивается. И чем быстрее лифт притормаживает (чем больше численное значение ускорения), тем больше вы "прибавляете" в весе — сильнее давите на пол лифта.
Массу примеров с изменением веса можно почерпнуть из случаев движения по окружности (например, по вогнутой дороге или по выпуклой; "мертвая петля" в авиации; различные трюки и аттракционы). В одних случаях (в одних точках) здесь вес будет больше силы тяжести, в других — меньше. Если разницу между весом и силой тяжести вы уловили, то без труда разберетесь во всех этих случаях.