by 
Ένας ραβδόμορφος μαγνήτης πέφτει κατακόρυφα, κινούμενος προς το κέντρο ενός κυκλικού αγωγού, ο οποίος συγκρατείται με το επίπεδό του οριζόντιο, όπως στο σχήμα.
Σε μια στιγμή ο μαγνήτης, με μάζα m=0,1kg, έχει ταχύτητα υ=2m/s, ενώ ο κυκλικός αγωγός ο οποίος έχει αντίσταση R=0,2Ω, διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι=1Α. Για την στιγμή αυτή:
- Να σχεδιάστε στο σχήμα την φορά της έντασης του ρεύματος, που διαρρέει τον αγωγό, δίνοντας και μια σύντομη ερμηνεία.
- Να βρεθεί ο ρυθμός μεταβολής της μαγνητικής ροής, η οποία διέρχεται από την επιφάνεια του κυκλικού αγωγού.
- Να υπολογιστεί ο ρυθμός με τον οποίο η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική στον αγωγό, καθώς και η δύναμη Laplace που ασκείται στον αγωγό από το μαγνητικό πεδίο του μαγνήτη.
- Να βρεθεί ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του μαγνήτη.
Δίνεται g=10m/s2
ή
Δυνάμεις και Ενέργειες κατά την πτώση του μαγνήτη
Δυνάμεις και Ενέργειες κατά την πτώση του μαγνήτη
Αν μιμηθούμε τον ποιητή:
Επειδή φτάνει η μέρα εκείνη, που θα σταλούν στα σχολεία οδηγίες ή εγκύκλιος ή κάτι σχετικό, για την νέα ύλη, μια άσκηση αφιερωμένη στους υπεύθυνους καθορισμού της ύλης.
Μετά τις ασκήσεις με τα πλαίσια (υπάρχει και συνέχεια…) η άσκηση αυτή είναι η αντιστροφή της προηγούμενης.
Στη λογική δεν διδάσκονται κινούμενες ράβδοι, θα χρησιμοποιηθούν κινούμενα πλαίσια. Ή μήπως αφαιρεθούν τα κινούμενα πλαίσια;
Αν ναι, μήπως θα βγουν εκτός ύλης και οι μαγνήτες που πέφτουν; Μα, εκεί στηρίζεται όλη η διδασκαλία του βιβλίου.
Αλλά τότε ας επιλέξουν οι αποφασίζοντες.
Τα παιδιά θα διδαχτούν την προηγούμενη άσκηση με το πλαίσιο που πέφτει ή την παρούσα που το πλαίσιο είναι ακίνητο και πέφτει ο μαγνήτης;
Νομίζω ότι ο καθένας μπορεί να καταλάβει ότι η λογική αυτή είναι αδιέξοδη, ενώ οδηγεί σε πολύ δυσκολότερους δρόμους. Ένας μαθητής μπορεί κάλλιστα να μελετήσει την πτώση του πλαισίου (ή μιας ράβδου), όπου τα πάντα είναι ξεκάθαρα και πολύ δύσκολα θα επιλύσει ένα πρόβλημα "αντεστραμμένο"…
Πολύ καλή δουλειά Διονύση!
Υπάρχει ασφαλώς και η άλλη εκδοχή που έχουν αυτοί που αποφασίζουν.
Καμία άσκηση από το κεφάλαιο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής…
Και το πρόβλημα πάααει….
Καλησπέρα Μανώλη. Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Ναι, αυτή είναι μια λύση
Υπάρχει και κάτι καλύτερο. Γιατί να εξετάζονται οι μαθητές σε επίλυση προβλημάτων; Μόνο θεωρία!
Εδώ να δεις πώς…. το πρόβλημα πάααει….
Διονύση εξαιρετικό θέμα!
Το είδα από το πρωί αλλά μετά έτρεχα σε διάφορα….
Όπως έχω πει κάθε τι το ενεργειακό έχει πάντα εξαιρετικό ενδιαφέρον. Ίσως μόνο να έγραφα και μια σχέση που να δείχνει την Αρχή Διατήρησης της Ενέργειας του Συστήματος.
Να είσαι καλά Διονύση!
Καλησπέρα Κώστα.
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό και χαίρομαι που σου άρεσε.
πολύ καλή, Διονύση, με πανέξυπνη πορεία προσδιορισμού της δύναμης Laplace
ηα προσθέσω ότι η πηγή της ενέργειας είναι η δυναμική βαρύτητας του μαγνήτη και επαληθεύεται το ισοζύγιο: ρυθμός μεταβολής της δυναμικής ενέργειας βαρύτητας του μαγνήτη=2, ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του μαγνήτη=1,8 και ισχύς στο ηλεκτρικό κύκλωμα=0,2 (μονάδες στο S.I., βάλτε όποιες θέλετε, μην διαφωνήσουμε πάλι…)
Καλησπέρα Βαγγέλη.
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.