Колесо Сегнера

Если конькобежец, стоящий на льду, бросит вперед тяжелый предмет, то сам он откатится назад, хотя и не отталкивается ото льда. Такое же явление наблюдается при стрельбе из ружья (отдача). Отдача дает возможность осуществлять движение без отталкивания от какой-либо опоры, так называемое реактивное движение.

Н а реактивном действии струи воды основано устройство водяных турбин. Простейшей моделью водяной турбины служит известное с давних пор колесо Сегнера. Стеклянная воронка подвешена к кольцу, надетому на стерженек, и может вращаться вокруг вертикальной оси. Внизу к воронке припаяна горизонтальная трубка, концы которой загнуты в противоположные стороны. Когда вода вытекает из воронки, она толкает трубки в направлении, обратном направлению струи, и пара сил действующих на горизонтальную трубку, вращает весь прибор в сторону, противоположную движению струй воды.

Ответьте на вопросы к тексту.

А-16. Что называется реактивным движением?

1) движение по инерции.

2) движение тела, вызванное отделение от тела его части

3) движение части тела

4) движение в противоположные стороны.

А-17. Какой закон механики применяется в реактивном движении?

1) закон сохранения массы

2) второй закон Ньютона

3) закон Паскаля

4) законы сохранения импульса и инерции.

А-18. При истечении воды из воронки происходит переход

1) потенциальной энергии покоящейся воды в кинетическую энергию струи

2) внутренней энергии воды в её кинетическую энергию

3) кинетической энергии воронки в кинетическую энергию воды

4) механической энергии во внутреннюю.

Сила Лоренца

Если проводник с током поместить в магнитное поле, то на него со стороны этого поля будет действовать сила Ампера. Когда линии маг­нитной индукции перпендикулярны к проводнику, эта сила максимальна. Силу Ампера в этом случае можно вычислить по следующей формуле: F_А = IBL, где I— сила тока в проводнике, В — модуль вектора магнитной индукции, L — длина проводника.

Сила Ампера действует на проводник с током из-за того, что в нем движутся свободные частицы — носители заряда, создающие ток. На самом деле, сила со стороны магнитного поля действует на каждую заря­женную частицу в отдельности. Такую силу, действующую на заряжен­ную частицу, движущуюся в магнитном поле, называют силой Лоренца. Ее рассчитывают по формуле: F_л = qvB,где q — заряд частицы, движущейся в магнитном поле, v - скорость движения заряженной частицы, В — модуль вектора магнитной индукции.

Если частица заряжена положительно, то направление силы Лорен­ца можно найти по правилу левой руки: если расположить левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, вытянутые четы­ре пальца направить по скорости частицы, то отогнутый большой палец покажет направление силы Лоренца, действующей на частицу.

С ила Лоренца всегда перпендикулярна скорости частицы, поэтому она не может изменить модуль скорости частицы, а меняет только на­правление скорости, не может совершить над частицей работу и изме­нить ее кинетическую энергию. Если заряженная частица влетает в маг­нитное поле так, что ее скорость перпендикулярна линиям магнитной индукции, то частица начнет двигаться по окружности, и радиус этой окружности зависит от индукции магнитного поля, заряда частицы, ее скорости и массы.

А16. Однородное магнитное поле, в которое влетела положительно заряженная частица со скоростью v, перпендикулярной полю, направ­лено перпендикулярно плоскости листа от нас (см. рис.). По какому направлению ориентирована сила Лоренца?

1) 1 2)2 3) 3 4) 4

А17. Скорость частицы возросла в 2 раза, а магнитное поле увеличи­лось в 4 раза. Во сколько раз увеличилась сила Лоренца?

1) в 2 раза 2) в 4раза 3) в 6 раз 4) в 8 раз

А18. Заряженная частица, летевшая перпендикулярно магнитному полю, увеличила свою скорость в 2 раза. Во сколько раз изменилось вре­мя пролета частицы по окружности?

1) увеличилось в 2 раза 2) уменьшилось в 2 раза

3) уменьшилось в 4 раза 4) осталось неизменны