Oppgave 7.119 ERGO FYSIKK 2

[sigga98]

bilde 1 (12).JPG (1.92 MiB) Vist 2169 ganger

Det er snakk om å løse 7.119 som skal løses, men figuren i oppgaven er hentet fra oppgaven før

[atlenordli]

7.119
Svarer på den oppgaven så andre elever kan få hjelp.

Formler som man må kunne.

F=IlB, F=ma, I= ε/R, ε= Φ´(t), Φ=BA, A = ls

Dette vet vi.

Feltstyrken B før endringen er 0.75 T
Lederstykket M har lengden l = 0.40 m, massen m = 0.16 kg, motstanden 0.18 Ω og ligger i posisjonen s = 0.10 m. Dette gir arealet A = ls = 0.04 m^2
Vi får også oppgitt at feltstyrken endrer seg med 0.060T på 0.10 s

Dette gjør at vi kan finne den induserte spenningen slik:

ε=|- ΔBA/Δt|= (0.060T ∙0.04 m^2)/(0.10 s) = 0.024 V

Deretter kan vi finne strømmen slik:

I= ε/R = 0.024V/(0.18 Ω ) = 0.134 A

Dette gjør vi fordi vi kan finne den magnetiske kraften F som virker på lederstykket M ved hjelp av strømmen I, lengden av lederstykket M og den magnetiske feltstyrken.
Siden de spør om akselerasjonen i startøyeblikket så kan vi sette B = 0.75 T.

F=IlB og F=ma gir a= IlB/m= (0.134 A ∙0.40 m ∙0.75T)/( 0.16 kg) = 0.25 m/s^2

Retningen finner vi med Lenz ´ regel. Først bruker vi høyrehåndsregelen for positiv strømretning og setter tommelen i retningen til feltet (inn i papirplanet). Da vil de krumme fingrene peke i positiv strømretning med urviseren (strømmen går fra topp til bunn gjennom M). Siden det induserte feltet i sløyfen vil motvirke feltet ned i papiret så vil det induserte feltet peke ut av papiret. Høyrehåndsregelen viser at kraftvektoren da vil peke mot venstre. Kraft og akselerasjon har felles vektor retning. Derfor har M i startøyeblikket en akselerasjon på 0.25m/s^2 mot venstre.