Mafynetti teht.2.1585 ja (2.1220)

[Jesdar]

Nämä 2 tehtävää on hyvin samankaltaisia ja yksi pieni juttu mietityttää, nimittäin magneettisen voiman suunnan päättely.Mafyn mukaan voiman suunta päätellään seuraavasti: keskisormi osoittaa magneettivuon tiheyden johdinta vastaan kohtisuoran komponentin suuntaan, etusormi on virran suuntaan eli johtimen suuntaan ja tällöin peukalo osoittaa meille magneettisen voiman suunnan.Tällä tavoin pääteltynä magneettinen voima olisi vastakkaissuuntainen painovoiman x-komponentin (GX=Gsinalfa) kanssa.Eli magneettinen voima olisi tason suuntainen vastakkaiseen suuntaan GX kanssa.Mafyn mukaan vinoon virtajohtimeen kohdistuva voima on FM=ILBsinalfa, jossa alfa on magneettivuontiheyden ja johtimen välinen kulma.Tehtävän 2.1585. tapauksessa tämä kulma olisi siis 54astetta.Toinen haaste liittyy siihen, kun en ymmärrä, että miksi tason suuntaiselle magneettiselle voimalle täytyy piirtää tasoa vastaan kohtisuora komponentti? kohtisuoraa komponenttia täytyy mafynetin vihjeiden mukaan käyttää tukivoimaa laskettaessa.Jos piirrämme magneettiselle voimalle tasoa vastaan kohtisuoran komponentin, niin tällöin magneettisen voiman vektorisumma olisi ilmeisesti vaakasuuntainen. magneettisen voiman komponentit taasen olisi tällöin tason suuntainen FM=ILBsinalfa ja tasoa vastaan kohtisuora komponentti Fy=tanalfaFm=tanalfaILBsinalfa.Tässä ajattelutavassani kuitenkin joku mättää, kun en saa oikeaa vastausta.Onko joku täällä saanut jommankumman tehtävän ratkaistua ja osaisi neuvoa, miten tämä tehtävä pitäisi oikeasti ajatella ja ratkaista? Olisin kiitollinen avusta.

[Lux aeterna]

2.1585:


Magneettinen voima on aina mainitsemaasi peukalon suuntaa kohti. Tässä tehtävässä magneettikenttä on suoraan ylöspäin ja sähkökenttä suoraan vasemmalle päin (kiihtyvyys = 0). Paras keino tehtävässä on jakaa x- ja y-komponentit alamäen suuntaisiin komponentteihin. Tällöin magneettisella voimalla on kaksi komponenttia: x-tasossa F_mx = -F_mcos(36) ja y-tasossa F_my = -F_msin(36)


F_my vaikuttaa tukivoiman komponenttiin, koska voimayhtälöstä tulee y-tasossa -G_y -F_my + N = 0


Tekstisi on hiema epäselvää ja hajanaisesti kirjoitettua, joten en saa ihan sataprosenttisesti selvää, mitä yrität ajaa takaa kirjoitteluillasi komponenteista Ei kuitenkaan kannata liika monimutkaistaa voimatehtäviä. Magneettinen voima on aika peukalon suuntaan 90 asteen kulmassa magneettikenttää vastaan. Voimakuviossa kannattaa aina jakaa kaikki voimat x- ja y-komponentteihin. X-tason kompontenteiksi tuleekin tässä tehtävässä G_x - F_mx = 0


Noilla y- ja x-tason yhtälöillä saa oikeat vastaukset.

[Jesdar]

Anteeksi pötköön kirjoitettu teksti, tabletilla kirjoitettu niin hankalampaa kuin koneella.Magneettikenttä on kyllä ylöspäin, mutta magneettisen voiman suunnan päättely täytyy tehdä johdinta vastaan kohtisuoralla magneettikentän komponentilla, jolloin voiman suunta ei ole enää vaakasuuntainen.Jos johdin olisi tässä tehtävässä kohtisuorassa magneettikenttää vastaan, niin silloin voima olisi vaakasuuntainen. Täytyykö tässä tehtävässä kuvitella, että johdin olisi kohtisuorassa magneettikenttä vastaan ja sitten komponentteihin jakamisella huomioidaan se asia, että johdin onkin oikeasti vinossa?

[Lux aeterna]

Ajattelet asiaa hieman virheellisesti. Johtimen virran kulku on suoraan magneettikenttää vastaan, vaikka liike onkin vinoa alamäkeen. Virran kulkusuunta on se tekijä, jolla magneettisen voiman komponentti muuttuu. Magneettinen voima osoittaa aina magneettivuon tiheyttä vastaan, mutta se heikkenee jos virran suunta muuttuu enemmän magneettikentän suuntaiseksi, kun mukaan otetaan sin(alfa) -komponentti. Ohessa kuva illustroimaan asiaa. Mafynetin tehtävässä pitäisi johtimen kääntyä ylöspäin B:n suuuntaan jotta Fm heikkenisi, mutta siltikin Fm suunta olisi laskussa suoraan vasemmalle.

[neppu]

Samasta tehtävästä olisin kysynyt b) kohtaan lisätietoa:


Miten magneettinen voima vaikuttaa tukivoiman suuruuteen?


Meinaan magneettinen voimahan on vaakasuuntaan, koska vain kohtisuorakomponentti (liikkeen suuntaa vastaan) vaikuttaa muodostamalla voiman F.
Miten on siis mahdollista että myös magneettivuontiheyden y-komponentti aiheyttaa magneettisenvoiman pystytasoon/ y-suuntaan? 


Eli voimat jaettu komponentteihin :

x-suunta:
Gx, F (=magneettinen voima joka tulee magneettivuontiheyden kohtisuoran komponentin vaikutuksesta).

y-suuntaan:
N, Gy

[neppu]

Eikun nyt tajusinkin! Oletan että tämä ajattelu malli on oikein:


Liikettä on sekä itä-länsi, että pohjois-etelä suunnassa:

elektronien liike (tangon sisällä (pohjois-etelä)) kohtisuoraan magneettivuontiheyden y-komponenttia kohtaan By
Ja tangon liike kohtisuotaa (itä-länsi) kohtisuoraan magneettivuontiheyden x-komponenttia vastaan Bx