Для определения направления движения проводника в магнитном поле можно пользоваться правилом левой руки, которое формулируется следующим образом:
Если расположить левую руку так, чтобы магнитные линии пронизывали ладонь, а вытянутые четыре пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление движения проводника.
Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, зависит как от тока в проводнике, так и от интенсивности магнитного поля.
Основной величиной, характеризующей интенсивность магнитного поля, является магнитная индукция В. Единицей измерения магнитной индукции является тесла (Тл=Вс/м2).
О магнитной индукции можно судить по силе действия магнитного поля на проводник с током, помещенный в это поле. Если на проводник длиной 1 м и с током 1 А, расположенный перпендикулярно магнитным линиям в равномерном магнитном поле, действует сила в 1 Н (ньютон), то магнитная индукция такого поля равна 1 Тл (тесла).
Магнитная индукция является векторной величиной, ее направление совпадает с направлением магнитных линий, причем в каждой точке поля вектор магнитной индукции направлен по касательной к магнитной линии.
Сила F, действующая на проводник с током в магнитном поле, пропорциональна магнитной индукции В, току в проводнике I и длине проводника l, т. е.
F=BIl.
Эта формула верна лишь в том случае, когда проводник с током расположен перпендикулярно магнитным линиям равномерного магнитного поля.
Если проводник с током находится в магнитном поле под каким-либо углом а по отношению к магнитным линиям, то сила равна:
F=BIl sin a.
Если проводник расположить вдоль магнитных линий, то сила F станет равной нулю, так как а=0.
амплитуда колебания маятника : х0 = 60 мм = 0,06 м
2. период колебания маятника : т = 2,4 сек
3. частота колебаний , гц » 0,42гц
4. длину маятника определяем из формулы .
,
5.
смещение при фазе :
х = х0 cos , х = 0,06 м ´ 0,5 = 0,03 м = 30 мм
точка м на графике соответствует фазе , а отрезок км – смещению при этой фазе.
6. циклическая (или круговая) частота равна
,
7. наибольшее значение скорости вычисляем по формуле:
.
модуль скорости будет наибольшим при , равном
®
½n½ = ½2,62 сек-1 ´0,06 м ´(-1)½= ½- 0,157 ½» 16
8. кинетическая энергия при прохождении маятником положения равновесия
равна
для самостоятельной работы:
9. из формулы для пружинного маятника
, находим жесткость
пружины:
10. удлинение пружины под действием груза
