by 
Δύο μικροί όμοιοι μαγνήτες αφήνονται ταυτόχρονα από ύψος h από το έδαφος, να πέσουν. Στην πορεία τους περνούν από δύο οριζόντιους σταθερούς κυκλικούς αγωγούς, όπου ο δεύτερος παρουσιάζει μια μικρή εγκοπή.
i) Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες; Να δώσετε σύντομες δικαιολογήσεις:
α) Φαινόμενο επαγωγής εμφανίζεται μόνο κατά την πτώση του Α μαγνήτη.
β) Μόνο ο Β μαγνήτης εκτελεί ελεύθερη πτώση.
γ) Πρώτος θα φτάσει στο έδαφος ο Β μαγνήτης.
ii) Αν η μάζα κάθε μαγνήτη είναι 100g και οι μαγνήτες φτάνουν στο έδαφος με ταχύτητες υ1=4m/s και υ2=4,2m/s αντίστοιχα, να υπολογιστεί η θερμότητα που εμφανίζεται στο πρώτο κυκλικό αγωγό, κατά το πέρασμα του μαγνήτη από το εσωτερικό του.
ή
καλημέρα Διονύση
πολύ καλο ποιοτικό το i.
στο ii. όμως, σωστό μεν, "καρφώνεσαι" δε, διότι δίδοντας τις ταχύτητες απαντάς στο iγ, αλλά και ζητώντας θερμότητα απαντάς στο ια
(έκανα τις πράξεις, νομίζω καλύτερα θα ήταν: να δικαιολογίσετε γιατί ο μαγνήτης Α που αφήνεται από ύψος 1,764m φτάνει στο έδαφος με ταχύτητα μικρότερη από 4,2m/s)
Απλά, κατανοητά, στοχευμένα !!!
Δουλεύεις με "υλικά" που διδάσκουν, ξεκαθαρίζουν έννοιες και φαινόμενα, θεμελιώνουν συνειδήσεις Φυσικής!!
Καλημέρα Διονύση.
Και μια που μιλάμε για "πτώσεις", για τους σινεφίλ προτείνω το κινηματογραφικό έργο
"Η πτώση της Αμερικανικής Αυτοκρατορίας" πολύ καλό, με κοινωνικές, πολιτικές, οικονομικές προεκτάσεις και ροή που σε καθηλώνει από την αρχή μέχρι το τέλος. Δείτε την, αξίζει!!
Ωραίο πρωινό θέμα.
Πρόδρομε η μια πτώση αποδεικνύεται πειραματικά, η άλλη νομίζω ούτε φανταστικά δεν γίνεται.
καλημέρα Γρηγόρη
προφανώς εννοείς δεν γίνεται το πρώτο, διότι αν κάποια κλίση του μαγνήτη ή αν η τροχιά του δεν περνάει από το κέντρο του κυκλικού αγωγού, εμφανίζονται ροπές ανατροπής
όμως ένας "βαρεμενος" Πειραματικός μπορεί να πραγματοποιήσει και το πρώτο, αρκεί να προσέξει ιδιαίτερα κάποια σημεία
α. ο κυκλικός αγωγός συγκρατείται με λαβίδα από ορθοστάτη και η οριζοντίωσή του επιτυγχάνεται με χρήση αλφαδιού
β. η κατακόρυφη που περνάει από το κέντρο του εντοπίζεται με τη βοήθεια νήματος της στάθμης εξαρτημένου από άγγιστρο άλλου ορθοστάτη
γ. ο μαγνήτης αναρτάται με νήμα από το ίδιο σημείο όπου προηγουμένως ήταν το νήμα της στάθμης και το κατακόρυφό του επιτυγχάνεται, σε ικανοποιητικό βαθμό, αν πριν τοποθετήσουμε το νήμα στη μικρή του πλευρά ώστε να περνά από το σημείο τομής των διαμέσων και το κολλήσουμε σταθερά με σελοτέϊπ μέχρι εκεί
δ. ελέγχουμε το κατακόρυφο του μαγνήτη με το αν βρίσκεται στην προέκταση του νήματος εξάρτησης και κάνουμε τις απαραίτητες βελτιώσεις
ε. βάζουμε φωτιά στο νήμα εξάρτησης και παρατηρούμε, αυτό είναι και το πιο εύκολο…
ως επίσης "βαρεμένος" το έχω πραγματοποιήσει, αλλά χωρίς μετρήσεις, διότι αυτό το καινοφανές multilog και δεν το έμαθα και δεν το συμπάθησα, της παλιάς σχολής γαρ…
Καλό μεσημέρι σε όλους.
Βαγγέλη, Πρόδρομε και Γρηγόρη, σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Βαγγέλη η πτώση που δεν γίνεται, που γράφει ο Γρηγόρης, είναι η "Η πτώση της Αμερικανικής Αυτοκρατορίας" που …. προπαγανδίζει ο Πρόδρομος
Όσο για τα πειράματα, υπάρχουν και τα νοητικά τοιαύτα…
Όσον αφορά Βαγγέλη τα "καρφώματα" δεν με απασχολούν, αφού το ζήτημα δεν είναι η "σωστή απάντηση" αλλά η σωστή ερμηνεία και δικαιολόγηση.
Άλλωστε δεν δίνω "βαθμολογία" όπως στις πανελλαδικές…
Εξαιρετική Διονύση, καθώς με βάση την υπάρχουσα ύλη ο κανόνας του Lenz θα είναι καταλύτης πιστεύω.
Καλησπέρα Διονύση. Προσεγγίζεις ποιοτικά αλλά και ποσοτικά ένα δύσκολο θέμα, δίνοντάς του ιδιαίτερη διδακτική αξία, χωρίς μάλιστα να αναφερθείς σε χρονικές εξισώσεις του φαινομένου. Η ενεργειακή προσέγγιση βοηθάει πολύ να κατανοήσει ο μαθητής ότι το πέρασμα μέσα από το δαχτυλίδι "κοστίζει".
Αλήθεια έχεις δει πουθενά κάποια μελέτη για την δύναμη που δέχεται ο μαγνήτης χρονικά; Ή τη χρονική μεταβολή της ταχύτητας του μαγνήτη ή της ΗΕΔ στο δακτύλιο;
Καλησπέρα Τάσο, καλησπέρα Ανδρέα.
Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Ανδρέα δεν έχω υπόψη μου κάποια μελέτη, με εξισώσεις για τα ερωτήματα που βάζεις.
Μου φαίνεται όμως δύσκολο να μπορούν να σταθούν εξισώσεις, αφού δεν είναι και πολύ εύκολο πράγμα η απόδοση του μαγνητικού πεδίου ενός ραβδόμορφου μαγνήτη με συναρτήσεις.
Αν κάποιος φίλος έχει συναντήσει κάποια τέτοια μελέτη, ας την δώσει…
Καλησπέρα Βαγγέλη. Εννοούσα αυτό που έγραψε ο Διονύσης.
Αλλά μετά από την περιγραφή σου δεν ξέρω τελικά ποιό είναι πιο δύσκολο.
Το σίγουρο πάντως είναι το μεράκι σου για τα πειράματα.
Διονύση καλησπέρα.Η άσκηση είναι εξαιρετική, απ' αυτέs που πρέπει να γίνουν οπωσδήποτε στη τάξη.
Τώρα για το ερώτημα που αναφέρει ο Ανδρέαs, γνωρίζω ότι αν ένα μαγνητικό δίπολο όπωs εδώ βρεθεί μέσα σε πεδίο μαγνητικήs επαγωγήs Β έχει δυναμική ενέργεια U που δίνεται από τη σχέση U=-IΦ=-ΙΒ.S=–μ.Β όπου μ η μαγνητική διπολική ροπή που έχει αναφερθεί ο Διονύσηs σε προηγούμενη ανάρτησή του.Οπότε στη περίπτωσή που το πεδίο είναι ανομοιογενέs όπωs εδώ οι δυνάμειs αλληλεπίδρασηs ανάμεσα στο δίπολο και το μαγνήτη θα είναι ανάλογεs προs την κλίση τηs μαγνητικήs επαγωγήs, δηλαδή στη διεύθυνση y για παράδειγμα η συνιστώσα τηs δύναμηs θα είναι κατά μέτρο Fx=μ dB/dx
Eδώ είναι δύσκολο να βρεθούν γιατί δεν ξέρουμε τη μορφή του πεδίου.
ωχ, Γρηγόρη και Διονύση, "τσίμπησα"…
προφανώς συμφωνώ
Μια πειραματική μελέτη του φαινομένου με χρήση του multilog
βρίσκεται εδώ, από συνάντηση στη Σύρο προ δεκαετίας.
Μπράβο σας Δημήτρη
Εξαιρετική δουλειά και άριστα για τα σχόλια, ιδιαίτερα, στην εικόνα 4
(με τους άλλους δύο έχω συναντηθεί, έχω και με εσένα;)