KöMaL - Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok
Sign In
Sign Up
 Magyar
Information
Contest
Journal
Articles

 

Problem P. 4323. (February 2011)

P. 4323. The wire shown in the figure contains a U-shaped part, and is placed to the metal stands such that it can turn easily. Each part of the U-shaped part has a length of \ell=10 cm, and a mass of m=0.15 g.The wire is raised to horizontal position, and a long straight wire, which is parallel to the middle part of the U, is placed below it at a distance of h=2 mm. The two wires are connected in series to a current source. What should the current in the wire be, in order to keep the displaced U-shaped part in the horizontal when it is released?

(4 pont)

Deadline expired on 10 March 2011.


Sorry, the solution is available only in Hungarian. Google translation

Megoldás. Az \(\displaystyle I\) árammal átjárt, hosszú, egyenes vezeték által a tőle \(\displaystyle h\) távolságban létrehozott mágneses indukció \(\displaystyle B=\frac{\mu_0}{2\pi}\frac{I}{h}\). Ez a mágneses tér a fölötte elhelyezkedő, \(\displaystyle l\) hosszúságú vezetékdarabra \(\displaystyle IBl\) erővel hat. Ennak ez erőnek a forgástengelyre vonatkoztatott forgatónyomatéka fogja megakadályozni az U-alakú rész lefordulását. Ebből a feltételből a szükséges áramerősség:

\(\displaystyle I=\sqrt{\frac{4\pi}{\mu_0}\frac{h}{l}mg}\approx17,\!2\) A.


Statistics:

36 students sent a solution.
4 points:Antalicz Balázs, Batki Bálint, Béres Bertold, Dávid Péter, Dénes Benjámin, Janzer Barnabás, Jenei Márk, Nagy 111 Miklós, Nagyfi Péter, Park Choong Eun, Szabó 928 Attila, Szegedi Domonkos, Szemes Gábor Bence, Szilágyi 585 Dezső, Tóth Balázs, Ürge László, Várnai Péter, Virágh Eszter, Vuchetich Bálint.
3 points:Horváth Dániel, Jéhn Zoltán.
2 points:7 students.
1 point:7 students.
Unfair, not evaluated:1 solution.

Our web pages are supported by:   Ericsson   Cognex   Emberi Erőforrás Támogatáskezelő   Emberi Erőforrások Minisztériuma   Nemzeti Tehetség Program    
MTA Energiatudományi Kutatóközpont   MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont     Nemzeti
Kulturális Alap   ELTE   Morgan Stanley