Back to the future

 

Οι οριζόντιοι μεταλλικοί αγωγοί χ’χ και ψ’ψ απέχουν L=1m έχουν αμελητέα αντίσταση και πολύ μεγάλο μήκος. Οι αγωγοί ΑΓ και ΚΛ έχουν μάζα m1=m2=1Kg και αντίσταση R1=2Ω και R2=3Ω αντίστοιχα. Η όλη διάταξη βρίσκεται σε περιοχή που υπάρχει ομογενές κατακόρυφο μαγνητικό πεδίο έντασης Β=1Τ, με τις δυναμικές γραμμές του κάθετες στο επίπεδο των αγωγών, όπως φαίνεται στο σχήμα. Κάποια στιγμή (t=0) ο αγωγός ΚΛ εκτοξεύεται με ταχύτητα υο=5m/s, παράλληλη προς τους οδηγούς χ’χ και ψ’ψ, με φορά προς τον ΑΓ, ο οποίος αρχικά είναι ακίνητος. Η αρχική απόσταση των δύο αγωγών είναι d=15m.

 

Αν δεν υπάρχουν τριβές:
Α) Να αποδείξετε ότι οι δύο αγωγοί αποκτούν κοινή οριακή ταχύτητα και να υπολογίσετε το μέτρο της
Β) Να βρεθεί η ελάχιστη απόσταση στην οποία θα πλησιάσουν οι αγωγοί.
Γ) Να υπολογίσετε το ποσό θερμότητας που εκλύεται σε κάθε αγωγό, από τη στιγμή t=0 και μέχρι τη στιγμή που οι αγωγοί πλησιάζουν στην ελάχιστη μεταξύ τους απόσταση
Δ) Να υπολογίσετε το ρυθμό έκλυσης θερμότητας σε κάθε αγωγό, καθώς και το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας κάθε αγωγού, τη στιγμή που ο ΑΓ έχει ταχύτητα υ2=3υορ/4 . Να επιβεβαιώσετε την ισχύ της Αρχής Διατήρησης της Ενέργειας στο κύκλωμα την ίδια στιγμή.

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

(Visited 1,751 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
10 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
Admin
1 έτος πριν

Καλό μήνα και καλές διακοπές σε όλους (αφού από σήμερα είναι κλειστά επισήμως τα σχολεία)!

Εικόνες από τα προσεχώς; 

Χαράλαμπος Κασωτάκης

Καλή αρχή. Μια και ξαναρχίσαμε και μια και έχουν διδαχθεί θερμοδυναμική θα ήταν καλύτερα να αποφεύγουμε τον όρο "θερμότητα". Καλύτερα, μια και η θερμότητα είναι μεταβιβαζόμενη ενέργεια, ενέργεια με μορφή θερμότητας αν αναφερόμαστε στην ενέργεια που μεταβιβάζει ο ζεστός αγωγός στο περιβάλλον.

Μαρκαντωνάτος Αριστείδης

ΜΠΡΑΒΟ ΘΟΔΩΡΗ  ΠΑΡΑ ΠΟΛΥ ΩΡΑΙΑ ΑΣΚΗΣΗ. ΟΙ ΔΕΣΜΑΔΕΣ ΘΑ ΤΗΝ ΘΥΜΟΥΝΤΑΙ. ΠΑΡΟΜΟΙΑ ΑΣΚΗΣΗ ΥΠΗΡΧΕ ΣΤΟ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΤΟΥ ΔΗΜΟΠΟΥΛΟΥ 1994-1995 ΑΝ ΘΥΜΑΜΑΙ ΚΑΛΑ. 

ΓΙΑ ΤΗΝ ΝΕΑ ΑΠΟΣΤΑΣΗ, ΑΝ ΕΦΑΡΜΟΣΕΙΣ Θ.Ω.Ο ΓΙΑ ΤΟΝ ΑΡΧΙΚΑ ΑΚΙΝΗΤΟ  ΑΓΩΓΟ ΜΕ ΤΗΝ ΩΘΗΣΗ ΤΗΣ FL NΑ ΙΣΟΥΤΑΙ ΜΕ  Ω=BLq=BLΔΦ/Rολ=BLL(d-d΄)/Rολ ΠΡΟΚΥΠΤΕΙ ΠΙΟ ΕΥΚΟΛΟ  ΤΟ d΄.

 

Ανδρέας Ριζόπουλος
Editor

Καλημέρα Θοδωρή και καλό καλοκαίρι. Ωραία άσκηση και ο τίτλος θύμισε τη γνωστή τριλογία Back To The Future(που πρέπει να έχει δει κάθε Φυσικός…).
Στο κύκλωμα εμφανίζονται δύο ΗΕΔ. Η σχέση (1), που δίνει την ένταση του ρεύματος είναι συνέπεια του 2ου κανόνα Kirchhoff. Και εδώ έρχεται η απορία.
Ο 2ος κανόνας είναι ουσιαστικά, εκτός ύλης στη Β΄ Γενικής. Άρα είναι εντός ύλης μια άσκηση με 2 ΗΕΔ, όπως αυτή ή άλλη εκδοχή, με μια ΗΕΔ εξωτερική και μια επαγωγική;
Οι φωστήρες του ΙΕΠ που απαξίωσαν τον Ηλεκτρισμό, δε σκέφτηκαν ότι πρέπει πρώτα να αναβαθμιστεί ο Ηλεκτρισμός και μετά να προστεθεί ο Ηλεκτρομαγνητισμός;
Το ίδιο συμβαίνει με τα ελατήρια και το έργο μεταβλητής δύναμης, που εμφανίζονται εντός στη Γ΄τάξη.
Κάποιοι κάνουμε και κανένα ελατήριο στη Β΄τάξη. Όπως και 2ο Κανόνα Kirchoff…

Τάσος Αθανασιάδης
Editor
1 έτος πριν

Δύσκολα βάζεις Θοδωρή, όμως είναι μία εξαιρετική άσκηση που έχει πολλά και σημαντικά.

Χρήστος Αγριόδημας
Editor

Θοδωρή καλησπέρα.

Πρόκειται για υψηλού επιπέδου άσκηση. Τώρα που την επανεφερες τη θυμήθηκα. Επιπλέον σκεφτόμουν μιας και έχουν πέσει αρκετές ράβδοι τώρα τελευταία στην επαγωγή ποτέ θα αναρτήσει κάποιος αυτή τη διάταξη με την κίνηση των δύο και την διατήρηση της ορμής.

Επίσης διέκρινα μια λεπτομερής ανάλυση στις δικαιολογησεις σου και στην περιγραφή ενώ οι πιο πρόσφατες σου χαρακτηρίζονται πιο μινιμαλ

Ανδρέας Ριζόπουλος
Editor

Επειδή είναι καλοκαίρι, ας θυμηθούμε τη σκηνή, που ο Doctor εγκλωβισμένος χρονικά στην Άγρια Δύση, έχει κατασκευάσει μια πολύπλοκη ατμομηχανή για να φτιάξει παγάκι…