10 секунд=0,0028 =t=время
5 км=P=путь
v=P/t = 5/0,0028=1785 км/ч
Левый проводник движется вправо, поток вектора магнитной индукции от нас через замкнутый контур уменьшается, возникает эдс индукции стремящейся компенсировать это изменение и возникает ток в направлении вверх чтобы (см правило буравчика) увеличить поток вектора магнитной индукции. на проводник с током в магнитном поле действует сила ампера, (правило левой руки) направленая по рисунку влево. если мы хотим уменьшить силу ампера но не изменить ее направление, то индукционный ток должен быть уменьшен тоже в 3 раза и сохранить направление, значит изменение потока вектора магнитной индукции должно быть тоже меньшим в 3 раза чтобы было меньшим эдс индукции.
пусть положительным будет направление движения вправо
Ф=S*B=(S0+(- v_лев*L+v_прав*L)*t)*B
ЭДС=- Ф`= (v_лев - v_прав)*B*L
если движется только левый проводник вправо
ЭДС1 = (v_лев - 0)*B*L = v_лев*B*L
I1=ЭДС1/R
F1=I1*L*B=v_лев*B^2*L^2/R - величина силы ампера при движении только левого проводника вправо со скоростью v_лев
если движутся оба проводника вправо
ЭДС2 = (v_лев - v_прав)*B*L
I2=ЭДС2/R
F2=I2*L*B=(v_лев - v_прав)*B^2*L^2/R - величина силы ампера при движении только обоих проводников вправо с разными скоростями
по условию F2=F1/3
(v_лев - v_прав)*B^2*L^2/R = v_лев *B^2*L^2/R : 3
(v_лев - v_прав)= v_лев : 3
v_прав = v_лев*2/3 - скорость правого проводника должна составлять 2/3 от скорости левого. так как полученный множитель 2/3 - положительный, то направление движения правого проводника выбрано правильно (направо)
Запишем уравнение движения:
h = Vo*t - g*t²/2
Теперь дважды подставим в это уравнение данные, полученные космонавтами на Европе:
1,95 = Vo*1 - g*1²/2
1,95 = Vo*3 - g*3²/2
Умножим оба этих уравнения на 2:
3,9 = 2*Vo - g
3,9 = 6*Vo - 9*g
Далее первое уравнение умножим на (3)
Получили систему:
11,7 = 6*Vo - 3*g
3,9 = 6*Vo - 9*g
Из первого вычитаем второе:
7,8 = 6*g
g = 7,8/6 ≈ 1,3 м/с² (ну совсем как на Луне!)
Кстати, обратимся к справочнику: (см. скрин)
Мы точно произвели расчет по данным, полученными космонавтами на Европе :))
Поезд L1=240м
мост L2 =360м
время t =2 мин =120с
скорость v =(L1+L2) /t = (240+360)/120 =5 м/с ; 5*(3600/1000) =18 км/ч