—крыть/ѕоказать меню
ќб учебниках –ешаем ѕоиграем? —мотри... »спользуй на уроке! јнимации по физике ‘изика - малышам! Ёксперимент Ёто интересно! јстрономи€ ≈сть иде€! ќбразование вне политики ≈сть вопросы? ѕеречитаем... –епетитор јнекдот в тему ‘изическа€ библиотека
 
 
 
                                   
 
  [–ешаем] : “естирование - 2012: «адача, вызвавша€ ужас в мозгах абитуриентов
| јвтор јвтор: admin | ƒата ƒата: 2.07.2012, 18:07 | ѕросмотров ѕросмотров (10084) | ѕечать ѕечать

“естирование - 2012: «адача, вызвавша€ ужас в мозгах абитуриентов

«адача (тип B10).  онтур в магнитном поле. ѕроволочное кольцо радиусом r  и массой m , изготовленное из проводника сопротивлением R , находитс€ в неоднородном магнитном поле, проекци€ индукции которого на ось ќх имеет вид: Bx=kx , где значение коэффициента k  задано, х ─ координата. ¬ направлении оси ќх кольцу ударом сообщили скорость, модуль которой υo. ≈сли плоскость кольца во врем€ движени€ была перпендикул€рна оси ќх, то до остановки кольцо прошло рассто€ние s , равное .... см.

јнализ. ¬ кольце вследствие €влени€ электромагнитной индукции возникает ток. Ќа провод€щее кольцо с током, как и на вс€кий токонесущий проводник, действует сила јмпера. Ќа первый взгл€д сила јмпера перпендикул€рна скорости проводника, а значит, работы не совершает. ѕочему тогда останавливаетс€ кольцо?  азалось бы при таком направлении движени€ нет €сной причины дл€ остановки кольца, кроме как магнитного пол€, которое по причине своей неоднородности создает через кольцо переменный магнитный поток, навод€щий в кольце индукционный ток, направление которого определ€етс€ по правилу Ћенца. »ндукционный ток всегда имеет такое направление, при котором его магнитное поле уменьшает (компенсирует) изменение магнитного потока, €вл€ющеес€ причиной возникновени€ этого тока. ¬ свою очередь индукционный ток кольца порождает собственный магнитный поток, который взаимодействует с внешним магнитным полем. “о есть, когда в кольце (катушке) возникает индукционный ток, она становитс€ эквивалентной магниту, положение северного и южного полюсов которого можно определить по правилу буравчика. ¬заимодействие магнитных полей приводит к остановке кольца. ¬се как в известном школьном опыте с кольцами на острие дл€ демонстрации правила Ћенца (см. анимацию).

ѕравило Ћенца стоит в тесной св€зи с законом сохранени€ энергии. ¬ самом деле, представим себе, например, что после толчка кольцо самопроизвольно и со все большей скоростью движетс€ в направлении оси ќх, ускор€емое неоднородным магнитным полем. ѕри этом в кольце создаютс€ все большие индукционные токи и, тем самым, все более увеличиваетс€ разгон€юща€ сила. “аким образом, без вс€кой затраты внешней работы мы получили бы, с одной стороны, непрерывное ускоренное движение кольца, а с другой, все более возрастающий ток в соленоиде, способный производить работу. ясно, что это невозможно и что индукционный ток не может иметь другого направлени€, чем то, которое указываетс€ правилом Ћенца. ¬ том же можно убедитьс€, рассматрива€ и другие случаи индукции. ¬ терминах "поле", "энерги€", надеюсь, все пон€тно и можно приступить к записи решени€.

„асть 1. – е ш е н и е. Ёнергетический подход. –абота магнитного пол€ идет на уменьшение кинетической энергии кольца:

A = ΔEк = m υ02/2. (1)

«амечание 1. Ёто равенство справедливо при условии, что действием магнитного пол€ индукционного тока в кольце на заданное внешнее неоднородное магнитное поле можно пренебречь!

— другой стороны, при перемещении замкнутого контура, по которому протекает посто€нный ток I , в произвольном магнитном поле выполн€етс€ работа

A = I∙ΔΦ    (2),

где ΔΦ  изменение магнитного потока, пронизывающего кольцо, при движении до полной остановки.

«амечание 2.   сожалению, школьные учебники, рассматрива€ работу магнитного пол€, не упоминают о движении контура в магнитном поле. “ам речь идет о скольжении проводника, образующего контур. Ќо это не мен€ет сути, если не все пон€тно, еще раз перечитайте сказанное в анализе задачи.  онечно, чтобы школьнику преодолеть этот нюанс, надо хорошо понимать суть €влени€ электромагнитной индукции.

“ок измен€етс€ от Iimax (в начальный момент, индуктивностью кольца пренебрегаем) до 0 (в момент остановки). ”чтем, что ток измен€етс€ практически равномерно, тогда

Ii = Iimax/2 .   (3)

ћаксимальный ток найдем из закона ќма:

Iimax = Ei /R = (1/R)⋅(ΔΦ1t1) = (1/R)⋅(ΔB1S /Δt1) = (πr2/R)⋅ (kΔx1t1) = πr2k υo/R ,    (4)

где Δt1 — малый промежуток времени, за который скорость кольца не успела существенно изменитьс€;

ΔΦ1 и ΔB1 соответствующее этому времени изменение магнитного потока и магнитной индукции внешнего неоднородного пол€;  S площадь кольца. “акже учтено, что  Δx1t1 = υo .

«амечание 3. ѕодчеркнем, наше допущение о линейном изменении тока требует отдельного обосновани€. (“олько в этом случае справедливо простое соотношение (3), т.е. среднее значение тока равно половине максимального.) Ќельз€ утверждать, что раз по условию индукци€ ¬  вдоль оси ќх измен€етс€ линейно Bx=kx , значит, линейно измен€етс€ и св€занна€ с ней сила индукционного тока! “огда мы вполне могли бы сразу записать формулу (4) дл€ нахождени€ силы тока как среднего тока за врем€ движени€ кольца, подставл€€ вместо индукции ¬  среднее значение ¬ /2 . ќднако нелинейностью изменени€ тока, как будет позже показано, можно вполне пренебречь!

“еперь найдем полное изменение магнитного потока за все врем€ движени€ кольца (см.формулу (2)):

ΔΦ =S⋅ΔB = πr2k (x2x1)=πr2ks .      (5)

— учетом (3), (4), (5) перепишем (2):

                                        A = IimaxΔΦ /2 = (πr2/2R)⋅(kυoπr2ks) = (kπr2)2 υos /(2R) .  (6)

¬ соответствии с законом сохранени€ энергии приравн€ем (1) и (6):

m υo2/2 = (kπr2)2 υos /(2R .

ќтсюда искомое рассто€ние

 s = m υo2R / (kπr2)2υo = m υoR /(kπr2)2 .  

ќкончательно

s = m υoR /(kπr2)2 .

«амечание 4. «адача решена, при этом способе нам не пришлось делать необоснованных предположений. ќднако, какова все же сила, тормоз€ща€ кольцо?  аков характер движени€ кольца? Ѕудет ли это движение равноускоренным, точнее равнозамедленным? » как это повли€ет на приведенные рассуждени€. ¬ы€сним это чуть позже.

 

”величить (откроетс€ в отдельном окне)

„асть 2. Ёнергетический подход имеет и другую реализацию. –абота магнитного пол€, привод€ща€ к остановке кольца, может быть оценена иначе, чем это было сделана в части 1, скажем так, напр€мую. (см. формулу (2)). “ак как кольцо остановилось, то это означает, что вс€ кинетическа€ энерги€ кольца благодар€ действию внешнего магнитного пол€ превратилась во внутреннюю энергию кольца Q ─ кольцо нагреваетс€. “огда можем записать:

A = \ΔEк\= m υo2/2 = Q   (1)

ѕредполага€ зависимость скорости от времени линейной, найдем рассто€ние, пройденное кольцом, счита€ скорость движени€ равной средней:

 s   υot/2, (2)

где t ─ врем€ движени€ кольца.  

«амечание 1—корость, возможно, измен€етс€ нелинейно, так как сила јмпера, действующа€ на кольцо непосто€нна: она €вл€етс€ функцией от двух переменных ─ силы тока I(х) в кольце и внешнего магнитного пол€ Bx=kx. Ќо, учтем, что, во-первых, эти изменени€ имеют разнонаправленный характер, во-вторых, дл€ небольшого промежутка времени торможени€ кольца действующую силу можно считать посто€нной, и, следовательно, движени€ кольца вполне можно считать равноускоренным!

 оличество теплоты в соответствии с законом ƒжоул€-Ћенца

Q = εi2t|R ,  (3)

где  εi = ΔΦ/t   (4) ─  Ёƒ— индукции в соответствии с законом ‘араде€.

¬ свою очередь, (см.часть 1 формулу (5))  изменение магнитного потока   

ΔΦ = πr2ks. (5)

— учетом (5) и (4) и (2) перепишем количество теплоты (3):

Q = (πr2ks)2/(Rt) = [(πr2k)2s /R ] / (2s / υo) = (πr2k)2s υo /(2R) .

 Q = (πr2k)2s υo /(2R) .   (6)

ѕодставим полученное значение в (1):

m υo2/2 =  (πr2k)2s υo /(2R) .

ќткуда окончательно искомый путь

s = m υoR / (kπr2)2 .

 ак видим, найденный результат ничем не отличаетс€ от ранее полученного в части 1. «адача решена, однако, какова все же сила, тормоз€ща€ кольцо? ћожно ли ее рассчитать?

„асть 3. »так, из 1-й части нам стало €сно, что кольцо и внешнее магнитное поле, взаимодействуют так, что кольцо движетс€ замедленно. ¬озникший ток поддерживаетс€ за счет уменьшени€ кинетической энергии кольца.  онечно будут возникать и радиальные силы, но они не внос€т вклада в характер движени€ вдоль оси ќx.

»нтересно, даже если магнитное поле строго перпендикул€рно плоскости кольца, и казалось бы в этом случае нет причин дл€ его торможени€, кольцо должно двигатьс€ с посто€нной начальной скоростью. Ќо это не так!  ольцо остановитс€. ¬озникает вопрос, что это за неведома€ сила, тормоз€ща€ кольцо?

ƒаже если поле абсолютно перпендикул€рно... ’от€ это больша€ идеализаци€. Ќо на суть дела, это не вли€ет. ѕовторим, с началом движени€ кольца в измен€ющемс€ магнитном поле в кольце возникнет индукционный ток (индукционный ток мог возникнуть, если бы, например, при неподвижном кольце, началось измен€тьс€ внешнее поле, или началась измен€тьс€ площадь кольца, разницы нет, это пон€л еще ‘арадей). Ётот индукционный ток породит магнитное поле, направление которого определ€етс€ правилом Ћенца: 1) при возрастании магнитного потока через кольцо, магнитное поле индукционного тока направлено так, что кольцо взаимодействует с внешним магнитным полем (причина по€влени€ индукционного тока) как одноименные магниты. –езультат кольцо тормозитс€. 2) ѕри убывании магнитного потока через кольцо, кольцо и внешнее поле начнут взаимодействовать как разноименные магниты. ƒл€ нашего услови€ это реализуетс€, если кольцо толкнуть в сторону убывани€ внешнего магнитного пол€.  ольцо снова будет тормозитьс€. “ак устроена природа. ≈сли бы этого не было, нарушалс€ бы закон сохранени€ энергии. »так, кольцо тормозит не кака€ то нова€ неведома€ сила, а конкретна€ сила взаимодействи€ внешнего пол€ и пол€ индукционного тока в кольце, т.е. все та же сила јмпера! » это хорошо подтверждаетс€ на практике. ј энерги€ тока поддерживаетс€ за счет убыли кинетической энергии кольца.

» еще раз кратко. ¬округ проводника с током существует собственное поле. ѕри помещении этого проводника во внешнее магнитном поле на проводник действует сила. ѕроводник, кстати, тоже действует на магнитное поле (силы, как известно, рождаютс€ парами). ¬заимодействуют два магнитных пол€, это взаимодействие описываетс€ законом јмпера. «на€ выражение дл€ силы јмпера можно реализовать силовой подход к решению задачи.

„асть 4. Ёнергосиловой подход (или энергодинамический). ¬ыделим в пространстве, где действует внешнее поле Bх=kx, цилиндр с осью вдоль оси ќх, направленной, например, вправо, радиусом r  и длиной образующей dx. ѕоле растет при движении кольца вправо, что можно представл€ть как сгущение линий магнитной индукции, а это равносильно по€влению радиальной составл€ющей магнитной индукции. “ак как линии магнитной индукции, замкнуты, то фактически приравнива€ поток вход€щий в левое основание и боковую поверхность, потоку выход€щему из правого основани€ цилиндра, получим:

kxπr2 + Br2πr⋅dx = k(x+dx)πr2,  ⇒  Br= kr /2 ,   (1)

где Br ─ радиальна€ составл€юща€ магнитной индукции. »менно эта составл€юща€ заданного неоднородного пол€ приводит к по€влению тормоз€щей кольцо силы јмпера, направление которой легко определ€етс€ по правилу левой руки.

«амечание 1. ≈сли поле даже перпендикул€рно кольцу, но при этом неоднородно Bx=kx , то об€зательно возникнет радиальна€ составл€юща€ Br . Ёто нагл€дно можно представить, если вз€ть пучок упругих стержней и постепенно равномерно сжимать его в поперечнике, по всей длине. Ќо така€ аналоги€, хоть и дает зачастую верный результат, €вл€етс€ несколько механистическим подходом.  акие упругие стержни могут быть в пространстве с магнитным полем? “ак рассуждали на заре становлени€ электромагнетизма. ѕравильный подход в том, что любое изменение магнитного потока через замкнутый контур при его движении в магнитном поле любой конфигурации требует совершени€ работы. » нам зачастую и не об€зательно знать, какие силы действуют и как направлены. «акону сохранени€ энергии все равно какова динамика процесса.  ольцо, да и любой объемный проводник, в измен€ющемс€ магнитном поле (измен€ющемс€ хоть во времени, хоть в пространстве) будет всегда двигатьс€ замедленно. ј дл€ его движени€ надо прикладывать внешнюю силу. ¬ечного двигател€ не получитс€. ¬от почему дл€ расчетов энергетический подход, реализованный ранее, часто более оправдан.

“еперь дл€ момента, когда ток в кольце равен Iimax= (Skυo) /R  (S = πr2 ─ площадь кольца, см. формулу (4) в части1), можно определить силу јмпера действующую на кольцо в направлении ќх:

Fјх= IiBrL = IiBr2π,  (2)

где L ─ длина проводника в магнитном поле (длина кольца), L= 2πr .

”читыва€ (1), а также площадь кольца S = πr2 , дл€ произвольного момента движени€ кольца имеем:

 

 

т.е. проекци€ силы јмпера на направлени€ движени€ (ось Ox ) кольца в неоднородном магнитном поле пр€мо пропорциональна скорости υ его поступательного движени€.  ак видим, сила непосто€нна. ј значит, строго говор€, движени€ кольца не €вл€етс€ равноускоренным (равнозамедленным)! ќно, €вно более сложно...

«амечание 2.  ак известно, второй закон Ќьютона устанавливает св€зь между силой  F , действующей на тело посто€нной массы m , и ускорением  a , которое приобретает тело под действием этой силы. ”скорение тела a пр€мо пропорционально действующей силе F  и обратно пропорционально массе тела  m , то есть

 a = F / m , или  F = m a  

¬ общем случае сила F зависит от координат тела, т.е. радиус-вектора r , его скорости v и времени t :

F = F (r, υ, t). 

¬ нашем случае сила F зависит лишь от одной из указанных переменных ─ скорости. ¬ природе и технике нередко встречаетс€ движение, при котором сила линейно зависит от скорости. » это отнюдь не только хорошо известные каждому школьнику сила Ћоренца и сила јмпера.

ѕоскольку в металлических проводниках ток пропорционален скорости движени€ зар€дов, а напр€жение электрическому полю, а значит силе, действующей на зар€д, закон ќма фактически говорит о том, сила пропорциональна скорости движени€ зар€да (а не ускорению, как гласит второй закон Ќьютона). ѕротиворечи€ здесь нет, ибо в законе ќма учтена не только сила, действующа€ на зар€д со стороны пол€, но и сила сопротивлени€.

¬ теории колебаний доказываетс€, что тормоз€ща€ (демпфирующа€) сила пропорциональна скорости движени€ в том случае, когда затухание относительно мало и в незначительной степени искажает собственные колебани€ системы. ѕериод таких колебаний увеличиваетс€ по сравнению с периодом недемпфированных колебаний.

 стати, взаимодействие — то есть внутреннее движение — возможно только при наличии как бы «дремлющего» внутреннего сопротивлени€. ≈го сила пропорциональна скорости взаимодействий. Ѕудь все устроено по-другому, то расширенный продукт взаимодействи€ не смог бы концентрироватьс€ и упор€дочиватьс€ в атомную структуру (решетку).

—ила удара, например, главным образом зависит от скорости движени€ ударной массы: она пр€мо пропорциональна скорости. —портсмены-единоборцы, использующие ударную технику, стараютс€ увеличивать силу удара конечностей, придава€ им максимальное ускорение (взрывна€ сила), а также максимально быстро перемеща€ тело (быстра€ сила).

¬ авиации и космонавтике дл€ перемещени€ летательных аппаратов в подавл€ющем большинстве случаев используетс€ принцип реактивного движени€. ƒвижущей силой €вл€етс€ реактивна€ сила, создаваема€ при выбрасывании из аппарата некоторой массы, т. е. при истечении реактивной струи. –еактивна€ сила пр€мо пропорциональна скорости реактивной струи и секундному расходу массы выбрасываемого вещества.

≈ще один пример. ѕри движении твердого тела в жидкой или газообразной среде на него действует сила сопротивлени€ (или в€зкого трени€). ѕри малых скорост€х эта сила пропорциональна скорости. “аким образом, наша сила јмпера аналогична силе в€зкого трени€.

Ќесмотр€ на сложность движени€ в случае F=F(υ) дл€ таких случаев движени€ в физике давно уже записаны соответствующие дифференциальные уравнени€, соответствующим образом проинтегрированы и найдены их решени€. ¬ частности, скорость тела в этом случае будет уменьшатьс€ по экспоненциальному закону:

(6)
»з получаемого оп€ть-таки интегрированием закона движени€ x(t) легко определ€етс€ путь s , пройденный телом до полной остановки: он оказываетс€ равен s=mυ0/β , т.е. пропорционален начальному импульсу тела mυ0.  ак вариант, можно было бы воспользоватьс€ данным результатом, подставить вместо β выражение (4) и на этом поставить жирную точку в динамическом (силовом) подходе к решению задачи. ќднако, хотелось бы и в этом случае не выходить за рамки школьной физики. ѕоэтому вместо составлени€ и решени€ дифференциальных уравнений пойдем проверенным путем.

—огласно теореме о кинетической энергии изменение кинетической энергии кольца равно работе внешней силы, т.е. проекции силы јмпера на ось ќх со стороны неоднородного магнитного пол€ (см. часть 1):

A = ΔEк = mυ02/2 ,  (7)

ќткуда интересуемый нас путь

 s = m υoR / (kπr2)2 .

«амечание 3.  роме того будет действовать сила јмпера, сжимающа€ кольцо в радиальных направлени€х. Ёто приведет к деформации кольца, на что будет потрачена некотора€ часть сообщенной при толчке кинетической энергии кольца. ѕоэтому будем считать, что кольцо не деформируетс€, т.е. €вл€етс€ жестким.

„асть 5.  —иловой подход. „исто силовой (динамический) подход основан на основном законе динамики 2-м законе Ќьютона:

Fх = maх ,  (1)

где Fх ─ тормоз€ща€ кольцо сила јмпера, котора€ все же медленно, но измен€лась от максимального значени€ до 0 в момент остановки кольца и потому требует усреднени€ (FхFјх/2 );  аналогично дл€ ускорени€, которое тоже измен€лось, требуетс€ усреднение:  aх aхmax/2   (υо2/2s ) / 2    (2).

«аметим, что усреднение силы и ускорени€ (деление обеих частей основного закона динамики (1) на "двоечку" ) никак не изменило вид 2-го закона Ќьютона. “.е. вместо реального движени€ кольца мы рассматриваем равноускоренное движение с посто€нным ускорением (2):  aх aхmax/2 , предполага€, что сила посто€нна и равна FхFјх/2 . ќсновани€ дл€ такого предположени€ есть (см. часть 2, замечание 1).

—огласно закону јмпера

Fјх= IiBrL ,  (3)

где радиальна€ составл€юща€ магнитного пол€  Br= kr/2   (4)  (см. часть 4),  L= 2πr   (5).

«амечание 1. ¬нимание.  онечно силу можно было бы найти, воспользовавшись соотношением (3) из предыдущей части, но нелишне будет и повторить ход рассуждений.

»ндукционный ток можем найти с помощью закона ќма и закона ‘араде€ дл€ электромагнитной индукции через изменение магнитного потока (см. часть 1), а можем через Ёƒ— индукции, возникающую в движущихс€ проводниках (в том числе в движущемс€ провод€щем кольце):

Ii = Iimax /2= εi /2R= BrLυо /2R   (6)

C учетом (2) и (3) перепишем (1):

ќтсюда окончательно

s = m υoR /(kπr2)2 .

«амечание 2.  ак видим, дл€ решени€ задачи вполне  возможно воспользоватьс€ законами равноускоренного движени€, а дл€ повышени€ точности результата усреднить значени€ силы и ускорени€. “акже не обойтись без нахождени€ радиальной составл€ющей пол€ Br и силы индукционного тока Ii  . ( ак это делаетс€ было подробно расписано в предыдущих част€х.)

„то касаетс€ формулы Ёƒ— индукции в движущихс€ проводниках,  εi =BrLυо , которой нет в школьной программе, без нее вполне можно было обойтись, наход€ индукционный ток через изменение магнитного потока, пронизывающего движущеес€ в неоднородном магнитном поле кольцо (как это было сделано в части 1, что, конечно, сложнее).

„асть 6. ќсталось обсудить вопрос возникновени€ в кольце многочисленных разнонаправленных вихревых токов (токов ‘уко), например, обхватывающих поперечное сечение кольца, учесть которые, кажетс€, математически невозможно.

—читаетс€ что кольцо тонкое. ¬ихревые токи (токи ‘уко) возникнут об€зательно, но их вли€ние на движение или нагрев движущегос€ проводника будут существенны только в объемном проводнике или пластине большой площади при соответствующем направлении движени€. “оки ‘уко тоже подчин€ютс€ правилу Ћенца. ƒл€ проводников определенной формы можно учитывать вклад токов ‘уко, исход€ из тех же энергетических соображений. –асчеты определ€ютс€ формой проводника. Ќо все это, далеко выходит за рамки школьной физики.

¬ заключение сделаем несколько общих выводов. 

1) Ѕесспорно задача сложна€, неформальное решение требует глубоких знаний, выход€щих за рамки школьной программы, и больших временных затрат. “е школьники, абитуриенты, которые дали правильный ответ, скорее всего, решили задачу формально (в том числе и 2 стобальника), т.е. без глубокого понимани€ сути происход€щих €влений. ( стати, правильный ответ к этой задачи может быть одним из признаков утечки информации при составлении тестов.)

2) ѕочти очевидно, что составители тестов не предполагали все нюансы услови€ и решени€ этой задачи. Ёто плохо.

3) “ем не менее, задача решаетс€ средствами школьной, элементарной физики. Ѕолее того, задача имеет несколько способов решени€ (реализуютс€ как энергетический, так и динамический подходы).

4) –езультаты полученные разными способами верные! » это не случайное совпадение.

Ќадо понимать, что работа€ с той или моделью при решении задачи, мы можем получать разные ответы, с разной степенью точности. —тремление к упрощению модели ─ это особенность нашего рационального мышлени€, свойственна€ в том числе и школьникам. ѕоэтому сознательно (или бессознательно, интуитивно) они (школьники) в отсутствие глубоких знаний, тем не менее, получают результат решени€, который вполне приемлем. „то имеетс€ ввиду? ѕо ходу решени€ нам пришлось предположить, что кольцо движетс€ равнозамедленно, а значит, наводимый индукционный ток измен€етс€ равномерно. » это, оказываетс€, вполне возможно при определенных значени€х заданных в условии параметров! ”бедитесь сами. Ќапример, после подстановки данных коэффициент β в формуле FAx= ─βυ (см.часть 4) оказываетс€ пор€дка 0,001. Ёто означает, что сила уменьшаетс€ очень медленно, а значит движение может быть сведено к равнозамедленному! (ѕострой график функции FAx= ─βυ и ты увидишь, что перед тобой практически пр€ма€; угол, который она образует с осью скорости υ равен arctg 0,001 = 0,06'. Ёто отклонение от оси скорости вообще неразличимо человеческим глазом, разрешающа€ способность которого не превышает 1 угловой минуты.)

5) јвторы, составители тестов, не знают более простого решени€, чем те, которые приведены выше!

P.S. ¬от така€ задача была на ÷“ по физике (аналог ≈√Ё) в Ѕеларуси 23 июн€ в 2012 г.. ƒобросовестные ученики, которые пересказывали условие, увер€ли, что никаких допусков в задаче не было. ћне кажетс€, что без "действием силы т€жести пренебречь", "индуктивность кольца не учитывать", "действием индукционного тока в кольце на внешнее неоднородное магнитное поле пренебречь", "кольцо тонкое и жесткое" и "кольцо или опора гладкие" (трение должно отсутствовать, ведь кольцо имеет массу), эта задача дл€ теста непригодна. ’от€ и при строгом условии этой задаче на вступительном тесте делать нечего. ”словие задачи будет официально опубликовано только в конце июл€, возможно, в отредактированном виде.

ƒругие задачи ÷“ по физике 2012 г. и их решение здесь >>>


Ќе нравитс€ ( - ) +1 Ќравитс€ ( + )
 лючевые слова  лючевые слова:

ѕохожие новости
  • ‘изика 9. Ћабораторна€ работа є4. »зучение движени€ тела по окружности
  •  онтрольна€ работа по теме Ђ инематика. –авноускоренное движение.  риволин ...
  • ÷ентрализованное тестирование 2010. ¬ариант 1. „асть ¬
  • ‘изика 11 (2009). –ешение упражнени€ є8
  • ÷ентрализованное тестирование 2010. ¬ариант 1. „асть ј


  •  омментарий #1
    :: јвтор јвтор: physicist :: ƒата 15.07.2012, 23:46 :: ћесто жительства: -- :: ICQ: --
    physicist

    «арегистрирован:
    --

    Ќовостей: 0
     омментариев: 0
    «вание: гость
    --------------------
    E-mail:
    ќчень симпатична€ модель с нереальным ФмагнитнымФ полем, линии которого обрываютс€ в воздухе. ƒаже у электрического пол€ линии оканчиваютс€ на отрицательных зар€дах, а у магнитного они вообще-то замкнутые. –еальные рисунки (правда, без анимации) можно увидеть на physbugs.ucoz.ru

     омментарий #2
    :: јвтор јвтор: admin :: ƒата 20.07.2012, 01:11 :: ћесто жительства: Minsk :: ICQ: 331699723
    admin

    «арегистрирован:
    11.03.2010

    Ќовостей: 633
     омментариев: 523
    «вание: заслуженный пользователь
    --------------------
    E-mail: artur.7by@gmail.com
    physicist, прочитайте внимательно условие, где речь идет о проекции вектора индукции. —оответственно, на анимации показаны векторы индукции, а не линии магнитного пол€. —овершенно пон€тно, что магнитное поле где-то замыкаетс€, но здесь показывать это нет необходимости, более того, это только будет загромождать и усложн€ть рисунок!


    ------------------

     омментарий #3
    :: јвтор јвтор: physicist :: ƒата 24.07.2012, 12:16 :: ћесто жительства: -- :: ICQ: --
    physicist

    «арегистрирован:
    --

    Ќовостей: 0
     омментариев: 0
    «вание: гость
    --------------------
    E-mail:
    ’орошо, но как из ¬ашего рисунка можно "увидеть", что радиальна€ составл€юща€ вектора магнитной индукции посто€нна? ѕо рисунку она или пропорциональна координате х, или равна нулю. — уважением, physicist.

     омментарий #4
    :: јвтор јвтор: admin :: ƒата 24.07.2012, 16:25 :: ћесто жительства: Minsk :: ICQ: 331699723
    admin

    «арегистрирован:
    11.03.2010

    Ќовостей: 633
     омментариев: 523
    «вание: заслуженный пользователь
    --------------------
    E-mail: artur.7by@gmail.com
    physicist, данна€ анимаци€ совсем неидеальна, здесь есть и ошибки. Ёто первое приближение дл€ того, чтобы придать нагл€дность задаче. ≈сть проблемы не только в физической сути рисунка, но и с аниматором. јнимаци€ будет исправлена...


    ------------------

     омментарий #5
    :: јвтор јвтор: ѕрохожий :: ƒата 19.09.2012, 14:22 :: ћесто жительства: -- :: ICQ: --
    ѕрохожий

    «арегистрирован:
    --

    Ќовостей: 0
     омментариев: 0
    «вание: гость
    --------------------
    E-mail:
    »так, кольцо тормозит не кака€ то нова€ неведома€ сила, а конкретна€ сила взаимодействи€ внешнего пол€ и пол€ индукционного тока в кольце, т.е. все та же сила јмпера! » это хорошо подтверждаетс€ на практике. ј энерги€ тока поддерживаетс€ за счет убыли кинетической энергии кольца.

    ’м...» что сверхпроводник тоже в таком случае будет останавливатьс€? (ћне почему-то интуитивно кажетс€, что ключевую роль дл€ остановки играет диссипаци€ на нагревание, а не взаимодействие с магнитным полем.)

     омментарий #6
    :: јвтор јвтор: wowa :: ƒата 31.03.2013, 19:53 :: ћесто жительства: -- :: ICQ: --
    wowa

    «арегистрирован:
    --

    Ќовостей: 0
     омментариев: 0
    «вание: гость
    --------------------
    E-mail:
    масса груза 95 кг, площадь 3 м находитс€ на льдине, льдина находитс€ на одном уровне с водой. найти толщену льдины

    ƒобавление комментари€

    ¬аше им€:

    ¬аш E-Mail:


    ¬ключите эту картинку дл€ отображени€ кода безопасности
    ќбновить, если не виден код


    ¬ведите результат сложени€:


      Ўкольна€ физика