Zadanie 9.1, czerwiec 2021: fizyka rozszerzona

Informacja do zadań 9.1–9.2

Na dwóch przewodzących sztywnych drutach wisi poziomo miedziany pręt o masie $m = 240 \text{ g}$ i długości $l = 120 \text{ cm}$

Zapisz zadanie

Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.

. Do końców obu drutów przyłożono stałe napięcie

U = 6 \text{ V}

. Wiszący pręt znajduje się w jednorodnym zewnętrznym polu magnetycznym o wartości indukcji magnetycznej

B = 0,5 \text{ T}

. Wektor indukcji

\vec{B}

tego pola jest prostopadły do płaszczyzny rysunku, ze zwrotem za tę płaszczyznę (zobacz rysunek). Całkowity opór elektryczny opisanego obwodu wynosi

R = 1,5 \text{ Ω}

. Elementy, na których zawieszono druty, nie przewodzą prądu.

Obszar pola magnetycznego zaznaczono na rysunku prostokątem obramowanym linią przerywaną. Na rysunku oznaczono także biegunowość napięcia (" $+$ " i " $-$ ") oraz przyśpieszenie ziemskie $\vec{g}$ . Przyjmij do obliczeń przyśpieszenie ziemskie $g = 9,81 \text{ m/s}^2$ .

Pomiń wpływ pola magnetycznego pochodzącego od prądów płynących w obwodzie. Doświadczenie opisujemy w układzie inercjalnym.

Polecenie

Na rysunku powyżej narysuj i oznacz wektory wszystkich sił działających w kierunku pionowym na pręt miedziany w opisanej sytuacji. Zapisz poniżej nazwy oznaczonych sił.

Uwaga! Uwzględnienie relacji (większy, mniejszy, równy) pomiędzy wartościami poszczególnych sił nie jest wymagane.

Oznaczenia i nazwy sił

Sprawdź rozwiązanieUkryj rozwiązanieKlucz CKE i punktacja

Zanim porównasz z kluczem

Jak poszło Ci z tym zadaniem?

Wybierz ocenę: zapisze wynik i od razu oznaczy zadanie jako zrobione.

Łatwe Średnie Trudne

Zapis wymaga darmowego konta. Załóż konto

Maturownik+

Sprawdź swoje rozwiązanie

Ocena według schematu punktowania CKE, zwykle w 15–30 s

Dowiedz się, ile punktów naprawdę zdobywasz. Zrób zdjęcie kartki albo wklej odpowiedź: Maturownik+ porówna ją ze schematem punktowania, policzy punkty i wytłumaczy, gdzie i dlaczego je tracisz.

Punkty według schematu
Konkretne miejsca utraty punktów
Błędy zapisane do powtórki

Załóż konto i sprawdź odpowiedź

Odpowiedź z klucza CKE

$F_r$ – siła reakcji, z jaką drut działa na pręt.

$F_{ed}$ – siła elektrodynamiczna działająca na pręt.

$F_g$

Schemat punktowania

2 pkt

poprawne narysowanie co do kierunku i zwrotu, oznaczenie i opisanie dwóch sił reakcji, siły grawitacji oraz siły elektrodynamicznej.

1 pkt

poprawne narysowanie co do kierunku i zwrotu, oznaczenie i opisanie dwóch sił reakcji oraz siły grawitacji LUB poprawne narysowanie co do kierunku i zwrotu, oznaczenie i opisanie siły grawitacji oraz siły elektrodynamicznej LUB poprawne narysowanie co do kierunku i zwrotu, oznaczenie i opisanie siły grawitacji, siły elektrodynamicznej oraz tylko jednej siły reakcji.

Umiejętności w zadaniu

– siła grawitacji działająca na pręt.

Dwa wektory sił reakcji skierowane pionowo w górę, jeden wektor siły elektrodynamicznej skierowany pionowo w dół, jeden wektor siły grawitacji skierowany pionowo w dół.