Problem i homogent magnetfält

Har lite problem med följande uppgift:

Tvärs över två parallella metallskenor som befinner sig i ett homogent magnetfält läggs en metallstav med längden 0,30 m och tyngden 4,0 kg. Magnetiska flödestätheten är 0,82T. Till dessa paralella skenor är även en voltmeter kopplad med resistansen 0,52 $Ω$ .Till dessa parallella skenor är även en voltmeter och en resistor med resistansen 0,52 ohm kopplad. Beräkna deceleration som metallstaven utsätts för vid hastigheten 2 m/s om den från början sköts iväg med v = 3 m/s och det samtidigt verkar en friktionskraft på $F_{μ} = 0, 2 g$ ?

Så här tänkte jag:

Inducerad ems vid 2m/s: U = Blv= 0,82*0,3*2 = 0,492V

Magnetsiska kraftenv på staven: $F = B I l$ = $\frac{B U l}{R}$

Detta ger:

$m a = F_{μ} + F m a = 0, 2 g + \frac{B U l}{R} a = \frac{0, 2 g}{m} + \frac{B U l}{R m} = \frac{0, 2 g}{4} + \frac{0, 82 \cdot 0, 492 \cdot 0, 3}{0, 52 \cdot 4} = 0, 55 m / s^{2}$

Alltså måste den utsättas för en bromsande accerleration på $0, 55 m / s^{2}$

Jag är osäker på om jag gjort rätt och hade uppskattat om jag hade kunnat få lite hjälp. Har jag tänkt rätt? Det som gör mig förvirrad är accerlationen för den borde ju bli negativ eftersom den motverkar rörelsen, men det är ju samtidigt bara dessa krafter som motverkar rörelsen så jag vet inte... ^^

La in ändrad beskrivning /Smaragdalena, moderator

1. Du har väl skrivit av uppgiften fel ? "Till dessa parallella skenor är även en voltmeter kopplad med resistansen 0,52 $Ω$ "...I så fall en märkvärdig voltmeter :-).

2. Varför beräknar du ett till synes meningslöst mellan-resultat ...U=Blv=…

3. Ska det vara $μ = 0.2$ ?

$F_{N} = m g = μ F_{μ} F_{μ} = \frac{m}{μ} g = \frac{4}{μ} g$

$μ$ kan inte vara lika med 20, så du måste ha skrivit fel igen!

1. Ja jag hade skrivit fel det skulle stå Till dessa parallella skenor är även en voltmeter och en resistor med resistansen 0,52 ohm kopplad.

2. Förstår inte varför det skulle vara ett meningslöst mellantillstånd (ville visa hur jag hade tänkt), så det hade varit snällt om du hade kunnag förtydliga vad du menar med det.

3. Nej, det är rätt. Friltionskraften är 20% av tyngdacceleration g (märkligt jag vet)

3. Ursäkta, jag skrev fel.

$F_{μ} = μ F_{N} = μ m g = μ 4 g . . . μ = 0.05$ ...vilket är OK

2. Jag brukar påpeka att man inte bör beräkna till synes meningslösa mellanresultat. Använd bokstavs-ekvationer ända tills slutresultatet ska beräknas. Då slipper du fundera över avrundning, avrundningsfel och antalet värdesiffror i mellanresultat.

Affe Jkpg skrev:
2. Jag brukar påpeka att man inte bör beräkna till synes meningslösa mellanresultat. Använd bokstavs-ekvationer ända tills slutresultatet ska beräknas. Då slipper du fundera över avrundning, avrundningsfel och antalet värdesiffror i mellanresultat.

Håller med dig! Jag tog i alla fall med alla värdesiffror för att inte få avrundningsfel

Fortfarande osäker på denna uppgift

Kan du sammanfatta hur långt du har kommit och vad det är du undrar över - det är lite rörigt som det är nu.

Standardfråga 1a: Har du ritat?

Smaragdalena skrev:
Kan du sammanfatta hur långt du har kommit och vad det är du undrar över - det är lite rörigt som det är nu.
Standardfråga 1a: Har du ritat?

Hej

Tack så mycket för redigeringen!

Jag har kommit fram till att det bara finns två motverkande krafter och dessa är:

Den magnestika kraften $F = \frac{B U l}{R}$ och friktionskraten på $f = 0, 2 g$

Tillämpade newtons 2 lag och fick då att accerleration blev $0, 55 m / s^{2}$

Men deceleration måste ju vara negativ och det kan därför inte stämma känner jag..

Jag är alltså väldigt osäker på min uträkning

Bild på ritning:

Åt vilket håll rör sig metallstaven? Åt vilket håll är kraften du räknade ut riktad? Är det åt samma håll (+) eller motsatt håll (-)?

Metallstaven rör sig åt höger och de motverkande krafterna bakåt (mot vänster). Men vänta nu..Det borde i så fall inte spela någon roll väl? Jag kan ju välja riktningen själv + kan ju vara åt vänster, right?

Du kan välja åt vilket håll + är, bara du är konsekvent (och inte ändrar dig mitt i). Om du väljer att + är åt vänster så rör sig metallstaven i negativ riktning om den flyttas åt höger.

Hmm..Det tänka jag ju inte alls på..Stämmer min uträkning? För väljer jag tex positiv riktning bakåt så kommer ju fortfarande den inducerade spänningen bli negativ och då blir ju friktionskraften positiv. Eller jag kan ju bara hålla mig till den riktning jag valt från början och då måste min uträkning stämma 😀

Tack för hjälpen!

Svara

Visa senaste svar