Три одинаковых полосовых магнита в вертикальном положении одновременно с одной высоты. первый падает свободно, второй во время падения проходит сквозь незамкнутый соленоид, а третий сквозь замкнутый соленоид.сравнить время падения магнитов. ответы обосновать на основании правила ленца и закона сохранения энергии. решить.

три одинаковых полосовых магнита в вертикальном положении одновременно с одной высоты. первый падает свободно, второй во время падения проходит сквозь незамкнутый соленоид, а третий сквозь замкнутый соленоид. сравнить время падения магнитов. ответы обосновать на основании правила ленца и закона сохранения энергии. решить.

 

первый  падает свободно-под действием силы тяжести

(ускор. св. падения =g)

второй    падает свободно-под действием силы тяжести

(ускор. св. падения =g)

проходит сквозь незамкнутый соленоид - индукционный ток в незамкнутом контуре  не образуется

третий  замедляет свое движение на входе внутри и на выходе из соленоида

магнитное поле магнита возбуждает индукционный ток в соленоиде(правило ленца), индукционный ток порождает магнитное поле вокруг соленоида,

магнитное поле соленоида направлено против магнитного поля магнита

сила противодействия полей тормозит магнит, движение замедляется

(ускор. св. падения =g - a)

Так как соединены параллельно то напряжение u=36 в на каждом из них будет одинаково, u=u1=u2=u3=36 в. зная сопротивления r1=10 ом, r2=15 ом, r3=30 ом. и напряжение u мы сможем вычислить силу тока на каждом из . по закону ома, i=u/r, i1=36/10=3,6 а, i2=36/15=2,4 а, i3=36/30=1,2 а. теперь посчитаем общее сопротивление. для параллельно соединеных существует формула r=r1*r2/(r1+r2), так как у нас 3 посчитаем вначале общее сопротивление r1 и r2, а после r12 и r3. r12=r1*r2/(r1+r2)=6 ом, r= r12*r3/(r12+r3)=5 ом. - общ. сопротив. зная общее сопротивление и общее напряжение можно узнать общую силу тока. i=u/r=36/5=7,2 а. или i=i1+i2+i3=3,6+2,4+1,2=7,2 a. итог: r=5 ом, i1=3,6a, i2=2,4a, i3=1,2a, i=7,2a.

Решение: средняя скорость пути равна v=s/t , где s = s1 + s2 + s3 ; s1 = s2 = s3 (по условию школьник проехал «1/3 пути», затем «еще 1/3 пути» и в конце «последнюю треть пути»); t = t1 + t2 + t3 ; s1 = δr1 = υ1·t1 ; t1 = s1/υ1 ; t2 = s2/υ2 ; t3 = s3/υ3 ; υ1 = 40 км/ч; υ2 = 20 км/ч; υ3 = 10 км/ч. тогда ~\upsilon _{cp} = \frac{s_1 + s_2 + s_3}{t_1 + t_2 + t_3} = \frac{s_1 + s_2 + s_3}{\frac{s_1}{\upsilon _1} + \frac{s_2}{\upsilon _2} + \frac{s_3}{\upsilon _3}} = \frac{s_1 + s_1 + s_1}{\frac{s_1}{\upsilon _1} + \frac{s_1}{\upsilon _2} + \frac{s_1}{\upsilon _3}} = \frac{3}{\frac{1}{\upsilon _1} + \frac{1}{\upsilon _2} + \frac{1}{\upsilon _3}} ; υср ≈ 17 км/ч. ответ: примерно 17 км/ч.