Сила Лоренца — сила, с которой электромагнитное поле, согласно классической (неквантовой) электродинамике, действует на точечную заряженную частицу. Иногда силой Лоренца называют силу, действующую на движущийся со скоростью {\displaystyle \mathbf {v} }\mathbf{v} заряд {\displaystyle q\ }q\ лишь со стороны магнитного поля, нередко же полную силу — со стороны электромагнитного поля вообще[1], иначе говоря, со стороны электрического {\displaystyle \mathbf {E} }\mathbf {E} и магнитного {\displaystyle \mathbf {B} }\mathbf {B} полей. В Международной системе единиц (СИ) выражается как[2]:
Сила Лоренца, действующая на быстро движущиеся заряженные частицы в пузырьковой камере, приводит к появлению траекторий положительного и отрицательного заряда, которые изгибаются в противоположных направлениях.
{\displaystyle \mathbf {F} =q\left(\mathbf {E} +[\mathbf {v} \times \mathbf {B} ]\right).}{\displaystyle \mathbf {F} =q\left(\mathbf {E} +[\mathbf {v} \times \mathbf {B} ]\right).}
Говорится, что электромагнитная сила, действующая на заряд q представляет собой комбинацию силы, действующей в направлении электрического поля E пропорциональной величине поля и количеству заряда, и силы, действующей под прямым углом к магнитному полю B и скорости v, пропорциональная величине магнитного поля, заряду и скорости. Вариации этой базовой формулы описывают магнитную силу действующую на проводник с током (иногда называемую силой Лапласа), электродвижущую силу в проволочной петле, движущейся через область с магнитным полем (закон индукции Фарадея), и силу, действующую на движущиеся заряженные частицы.
Историки науки предполагают, что этот закон подразумевался в статье Джеймса Клерка Максвелла, опубликованной в 1865 году[3] Хендрик Лоренц привёл полный вывод этой формулы в 1895 г.[4] определив вклад электрической силы через несколько лет после того, как Оливер Хевисайд правильно определил вклад магнитной силы.[5][6]
Для силы Лоренца, так же как и для сил инерции, третий закон Ньютона не выполняется. Лишь переформулировав этот закон Ньютона как закон сохранения импульса в замкнутой системе из частиц и электромагнитного поля, можно восстановить его справедливость для сил Лоренца[7].
Условие задачи:
Аэростат поднимается вертикально вверх с ускорением 2 м/с2. Через 5 с от начала движения из него выпал предмет. Через какое время предмет упадет на Землю?
Дано:
a=2 м/с2, τ=5 с, t−?
Решение задачи:
Аэростат вместе с предметом начинает движение с поверхности земли. Хотя это и не написано в условии, но подразумевается, что это так.
Через время τ они, благодаря ускорению a, достигнут какой-то высоты h. Это ускорение создают какие-то силы, например, сила Архимеда, сила тяжести и т.д, в данном случае они не важны, поскольку это задача на кинематику, а не динамику. Её (высоту) легко определить по следующей формуле:
h=aτ22(1)
Объяснение:
Значит, высота сосульки будет меняться по закону h=h0-gt^2/2
А скорость сосульки V=-gt. (минус означает, что скорость направлена вниз)
h0=3*4 (считаем, что сосулька падает с верха пятого этажа)=15 м.
Тогда время падения находим из равенства:
0=15-10*t^2/2
t=
Значит, скорость сосульки будет равна
2. Скорость конца минутной стрелки равна
2*pi*r*w, где w - частота вращения минутной стрелки, r - длина стрелки.
Минутная стрелка делает полный оборот за 1 час или 3600 сек. Ее частота вращения - 1/3600 с^-1
Значит, скорость ее конца
2*3,14*0,2*1/3600=0,00034(8) м/с=0,35 мм/сек.