Консультация № 202772
10.05.2022, 15:11
0.00 руб.
11.05.2022, 21:19
1 11 1
Здравствуйте, Уважаемые эксперты! У меня возникли сложности с задачей по физике. Пожалуйста, помогите с решением:

Проводящий параллелепипед размерами (aхbхc), плотность вещества которого [$961$], плавает в жидкости (рис. 2.6). Как изменится глубина погружения параллелепипеда в жидкости после того, как перпендикулярно грани aхb пропустят электрический ток с плотностью j? Считать магнитное поле Земли вблизи поверхности однородным, а горизонтальную составляющую вектора индукции равной В

PS: есть похожая задача, в которой необходимо определить плотность жидкости, а глубина погружения параллелепипеда в жидкости увеличилась на [$916$]x. Могу без проблем предоставить, если это поможет в решении)

Прикрепленные файлы:

Обсуждение

давно
Посетитель
226425
1567
11.05.2022, 13:48
общий
Адресаты:
Думаю, имеет смысл пояснить экспертам, что скрывается за вашими знаками вопроса в вашем условии.
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
405908
4
11.05.2022, 18:23
общий
Адресаты:
Да, хотел отредактировать, но понял, что нельзя. Здесь напишу еще раз:

Проводящий параллелепипед размерами (a*b*c), плотность вещества которого p, плавает в жидкости (рис. 2.6). Как изменится глубина погружения параллелепипеда в жидкости после того, как перпендикулярно грани a*b пропустят электрический ток с плотностью j? Считать магнитное поле Земли вблизи поверхности однородным, а горизонтальную составляющую вектора индукции равной В.

PS: есть похожая задача, в которой необходимо определить плотность жидкости, а глубина погружения параллелепипеда в жидкости увеличилась на дельта x. Могу без проблем предоставить, если это поможет в решении)
Прикрепленные файлы:
давно
Посетитель
226425
1567
11.05.2022, 21:20
общий
Адресаты:
Проверьте, я все правильно отредактировал? ...с опорой на ваш пост...
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
405908
4
11.05.2022, 23:01
общий
Адресаты:
Да, все правильно. Спасибо.
давно
Посетитель
226425
1567
12.05.2022, 11:08
общий
Адресаты:
Вероятно, кроме всего прочего, горизонтальная составляющая вектора В, должна быть направлена под каким-то углом к направлению тока...? Например, 90[$176$]. Или могут быть ещё варианты? Вообще, конечно, могут. Мы что выберем?
***
Судя по рисунку - перпендикулярно все-таки.
***
И что-то мне кажется плотности жидкости ещё не хватает.
***
Непонятно, х дано или нет
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
405908
4
12.05.2022, 12:07
общий
Адресаты:
Должно быть, перпендикулярно.
Да, плотность жидкости в условии не указана, и x так же не дано. Это все условие к задаче + рисунок.
давно
Посетитель
226425
1567
12.05.2022, 12:25
общий
Адресаты:
Тогда всё, что можно сказать определённо, что глубина погружения увеличится. Всё. появляется сила Ампера, направленная вниз. Глубина погружения увеличивается до тех пор, пока сила Ампера не будет скомпенсирована увеличившейся силой выталкивания Архимеда.
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
405908
4
12.05.2022, 12:56
общий
Адресаты:
Спасибо. Я полагал, что глубина погружения увеличится (тем более есть смежная задача). Но здесь проблема в том, как прийти к этому через формулы - этого я не знаю(
давно
Посетитель
226425
1567
12.05.2022, 13:56
общий
Адресаты:
Я вам подчеркнул обоснование в предыдущем своем посте. Этого достаточно...
Вот представьте: вы Ампер, и вы давите на параллилепипед сверху вниз... Ну...и что будет происходит при этом? ... сила Ампера действует вертикально вниз. Только Ампер не пальцем давит. При протекании тока на проводник со стороны магнитного поля действует сила... Вот это она и есть - сила Ампера. Почитайте про неё в интернете.
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
226425
1567
12.05.2022, 23:09
общий
13.05.2022, 23:56
это ответ
Дано:
а х b х с; [$961$]; j; В
Найти:
? Как изменится х ?
Решение:
Не совсем понятно, что хочет увидеть в решении автор задачи (преподаватель), попробуем привести несколько решений, точнее - несколько уровней решения
1 уровень
Это то, что мы с вами обсудили в мини-форуме.
См.рис. №1. На плавающий параллелепипед (тело) действуют две силы: Сила тяжести FТЯЖ=mg, направленная вниз, и Архимедова сила выталкивания FАРХ1=[$961$]жgVпчт1, направленная вверх. Эти две силы компенсируют друг друга - тело находится в покое.
FТЯЖ=FАРХ1 (*)

См.рис.2. При замыкании цепи на тело будет действовать сила Ампера FАМП=IBc (сила Ампера действует на проводник с током со стороны магнитного поля, в котором этот проводник находится). По правилу левой руки определяем направление милы Ампера - сила Ампера направлена вниз. Таким образом, параллелепипед должен начать погружаться в жидкость. При этом увеличивается объем погруженной части тела (Vпчт2), соответственно увеличивается сила Архимеда. Тело будет погружаться в жидкость до тех пор, пока увеличившаяся сила Архимеда FАРХ2 =[$961$]жgVпчт2не скомпенсирует действие двух сил: FТЯЖ и FАМП.
FТЯЖ+FАМП=FАРХ2 (**)

Возможно, вашего преподавателя удовлетворит и этот ответ, но мы с вами подготовим еще один.
2 уровень
Рис.1
FТЯЖ=mg=[$961$]Vg=[$961$]abcg (1)
FАРХ1=[$961$]жgVпчт1=[$961$]жgbcx (2)
FТЯЖ=FАРХ1 (*)
[$8658$]
[$961$]abcg = [$961$]жgbcx
[$8658$]
[$961$]*a = [$961$]ж*х (3)
Из уравнения (3) можно было бы найти либо x, либо [$961$]ж, если бы что-то одно из них было дано. Но пока оставим это выражение как есть - авось пригодится ещё.
Рис.2
FАМП=BIc=BjSc=Bjabc (4)
FАРХ2=[$961$]жgVпчт2=[$961$]жgbc(x+[$916$]x) (5)
FТЯЖ+FАМП=FАРХ2 (**)
[$8658$]
[$961$]abcg + Bjabc = [$961$]жgbc(x+[$916$]x)
Отсюда можно выразить [$916$]x - величину дополнительного погружения тела при включении тока.
[$916$]x=(a/[$961$]ж)([$961$]+(Bj/g))-x (6)
+++++++
Расчетная формула получена, но в условии задачи не хватает данных (либо x, либо [$961$]ж- плотности жидкости), чтоб ей воспользоваться.
*******
Удачи
5
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
226425
1567
13.05.2022, 09:37
общий
Адресаты:
Антонио, обратите внимание на откорректированный вариант окончательной формулы (6). В предыдущем варианте была ошибка.
Об авторе:
С уважением
shvetski
Форма ответа