Feladat: 3800. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Kitűző(k):  Párkányi László fizikaverseny 
Füzet: 2005/április, 252. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Mozgási indukció, Feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Függőleges síkban lévő, kör alakú, három darab r=0,2m hosszúságú fémküllővel rendelkező fémgyűrű, amely rögzített vízszintes tengely körül foroghat, B=0,5T indukciójú homogén mágneses térben van. A mágneses erővonalak merőlegesek a fémgyűrű síkjára. A fémgyűrű tengelyére és a kerületére két csúszó érintkező beiktatásával egy 0,15Ω ellenállású fogyasztót kapcsoltunk. A fémgyűrű palástjára elhanyagolható tömegű fonalat rögzítettünk, majd elég sok menet rácsavarása után a fonal másik végére egy 20g tömegű testet erősítettünk. Egy adott pillanatban az m tömegű testet elengedjük. A súrlódástól mindenhol eltekinthetünk; a fémgyűrű, a fémküllők és a csatlakozó vezetékek ellenállása elhanyagolható.

 
 

a) Mekkora forgatónyomatékot fejtenek ki a mágneses erők a fémküllőkkel ellátott fémgyűrűre akkor, amikor az m tömegű test már állandó sebességgel mozog?
b) Milyen erősségű áram folyik át a fogyasztón, amikor az m tömegű test sebessége 3m/s?
c) Mekkora az m tömegű test legnagyobb sebessége?