문제 #14942

Question

자기 모멘트 9.8×10^{-5}[Wb ㆍ m] 의 막대자석을 지구자계의 수평성분 10.5[AT/m] 인 곳에서 지자기 자오면으로부터 90° 회전시키는데 필요한 일은 약 몇 [J] 인가?

Accepted Answer

막대자석을 자기장 내에서 회전시키는 데 필요한 일은 자기 모멘트와 자기장의 곱, 그리고 회전 각도의 코사인 값의 차이에 비례합니다. 문제에서 주어진 자기 모멘트($m = 9.8 	imes 10^{-5}$ Wb·m)와 지구 자기장의 수평 성분($B_h = 10.5$ AT/m)을 이용하여, 자석을 지자기 자오면으로부터 90° 회전시키는 데 필요한 일(W)은 $W = m B_h (\cos 	heta_1 - \cos 	heta_2)$ 공식으로 계산됩니다. 초기 각도 $	heta_1 = 0^\circ$ (지자기 자오면)이고 최종 각도 $	heta_2 = 90^\circ$이므로, $W = (9.8 	imes 10^{-5}) 	imes 10.5 	imes (\cos 0^\circ - \cos 90^\circ) = (9.8 	imes 10^{-5}) 	imes 10.5 	imes (1 - 0) = 1.029 	imes 10^{-3}$ J이 됩니다. 따라서 약 1.03 × 10

문제 1