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Filo in un campo magnetico
Inviato: 21 nov 2014, 21:58
da sall96
Nonostante la gara di dicembre sia alle porte il forum e' ancora un po' troppo spento

. Cerchiamo di ravvivarlo un po'
Un filo di forma qualsiasi percorso da una corrente

giace su un piano ortogonale ad un campo magnetico uniforme

. Dimostrare che la forza complessiva che agisce sul filo e' uguale a quella che agirebbe su un filo rettilineo congiungente gli estremi (del primo filo).
Re: Filo in un campo magnetico
Inviato: 21 nov 2014, 22:09
da andrea96
molto carino soprattutto per il risultato! non avevo mai pensato che fosse vera questa cosa!

Re: Filo in un campo magnetico
Inviato: 21 nov 2014, 23:28
da sall96
anche a me e' piaciuto molto

Re: Filo in un campo magnetico
Inviato: 22 nov 2014, 19:03
da Lasker
Approssimiamo con la precisione voluta la forma assurda del filo come una sequenza di tratti infinitesimi, alcuni paralleli al segmento congiungente gli estremi e gli altri ortogonali ad essi (sperando che si possa fare, altrimenti tutta la fisica studiata a scuola finora è una bugia

). Visto che la forza (infinitesima) agente su un tratto

è

La forza totale risultante sarà:

Dove nell'ultimo passaggio ho tenuto conto del fatto che

e

sono ortogonali a

, quindi il seno dell'angolo compreso tra i due vettori è 1.
Visto che sia

che

sono costanti per ipotesi, posso portarli fuori dagli integrali, ottenendo
=i\cdot B\cdot(L_x+L_y))
Ma i due estremi sono alla stessa altezza lungo

per la scelta furba del sistema di riferimento, dunque

e quindi

Che è proprio la forza che agirebbe sul filo rettilineo congiungente i due estremi del filo.
Re: Filo in un campo magnetico
Inviato: 22 nov 2014, 19:24
da andrea96
l'idea è giusta però attento ad un "imprecisione" ( se cosi vogliamo chiamarla ) nell'uso dei vettori!
il vettore è

non

o

che sono invece le sue componenti!Quindi i due integrali che tu sommi sono degli scalari il che sarebbe assurdo visto che la forza è un vettore! Il punto sta nel fatto che i due integrali sono le due componenti del vettore forza non vanno sommati algebricamente ! alla fine ti viene bene perchè uno dei due integrali viene zero. Non so se sono stato chiaro... se non hai capito bene ti spiego meglio scrivendo le equazioni...
Re: Filo in un campo magnetico
Inviato: 22 nov 2014, 21:49
da OrsoBruno96
Quoto andrea
Se vuoi puoi scrivere

e

ma scriverlo come lo fai tu sembra che tu stia scrivendo
per il resto è giusto, ma c'è una dimostrazione più carina che non posso fare a meno di postare

dove ho sfruttato

(con L vettore congiungente gli estremi del filo) per metodo punta coda
Re: Filo in un campo magnetico
Inviato: 22 nov 2014, 21:56
da Lasker
Magari quando imparerò a fare i conti con i vettori ci sarà bel tempo anche qui ad Udine

...
Re: Filo in un campo magnetico
Inviato: 23 nov 2014, 10:40
da sall96
Tutte giuste
Molto bella quella di Orso Bruno in cui non si devono scomporre i vettori!