by 
Ένας ευθύγραμμος ρευματοφόρος αγωγός, πολύ μεγάλου μήκους, διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι1, ενώ σε απόσταση α, από αυτόν συγκρατείται ένα τετράγωνο αγώγιμο πλαίσιο ΓΔΕΖ, πλευράς 2α το οποίο διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι2, όπως στο σχήμα. Ο ευθύγραμμος αγωγός βρίσκεται στο επίπεδο του πλαισίου και είναι παράλληλος στην πλευρά ΓΔ.
Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος:
i) Η πλευρά ΓΔ του πλαισίου, δέχεται δύναμη F1 από το μαγνητικό πεδίο του ευθύγραμμου αγωγού, με φορά προς τα πάνω και μέτρο τριπλάσιο, της αντίστοιχης δύναμης F2 που δέχεται η πλευρά ΕΖ.
ii) Η πλευρά ΔΕ του πλαισίου, δέχεται δύναμη Laplace F3 από το μαγνητικό πεδίο του ευθύγραμμου αγωγού, η οποία ασκείται στο μέσον της, με φορά προς τα δεξιά.
iii) Η συνισταμένη δύναμη στο πλαίσιο, από το μαγνητικό πεδίο του ευθύγραμμου αγωγού έχει διεύθυνση κάθετη στον ευθύγραμμο αγωγό.
iv) Η αντίδραση της δύναμης F3 την οποία δέχεται η πλευρά ΔΕ, ασκείται στο μέσον του ευθύγραμμου αγωγού και έχει το ίδιο μέτρο, με αυτήν.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
ή
Ο ευθύγραμμος αγωγός και το τετράγωνο πλαίσιο.
Ο ευθύγραμμος αγωγός και το τετράγωνο πλαίσιο.
Αφιερωμένη στο Θοδωρή, ο οποίος με "κατηγόρησε" ότι δεν έχω ανεβάσει άσκηση με παράλληλους αγωγούς.
Αλλά στη διαδικασία εγγραφής της, προέκυψε και το θέμα με τον 3ο νόμο του Νεύτωνα, που έβαλε ο Γιάννης εδώ.
Έτσι αφού τα θέματα… εφάπτονται, αφιερώνεται και σε όσους συμμετείχαν στην παραπάνω συζήτηση.
Εξαιρετική Διονύση, με το ένα ερώτημα καλύτερο από το άλλο. Αυτό με το ζεύγος και την ροπή του ούτε καν μου είχε περάσει από το μυαλό. Στο ερώτημα τρία στην τελευταία σχέση το τρίτο (=) πρέπει να είναι μείον (-).
Διονύση, καλησπέρα.Καταπληκτική άσκηση.Δεν άντεξα στο πειρασμό πραγματικά και υπολόγισα τη δύναμη στη κατακόρυφη πλευρά του πλαισίου και το σημείο εφαρμογήs τηs.Με ολοκλήρωση τηs σχέσηs που έχειs γράψει βρίσκω μέτρο Κμ2Ι1Ι2ln3 και σημείο εφαρμογήs από τον οριζόντιο αγωγό 2α/ln3.
Διονυση να το πω άλλη μία φορά ότι είσαι αξεπέραστος στο να εξηγείς και να αναλύεις δύσκολα σημεία με απλό κατανοητό και διδακτικά επωφελή τρόπο.
Respect που λένε και στην ελληνική ύπαιθρο.
Μία μικρή συμπλήρωση στο iv, νομίζω πρεπει να θεωρήσουμε ότι ή ευθεία που περνά από το κέντρο του τετραγώνου και είναι παράλληλη στις ΓΖ, ΔΕ πρέπει να περνά από το μέσο του αγωγού για να μην περισσέψει καμιά τσοντα ροπής από τα ρεύματα των δυο αυτών πλευρών.
Διονύση καλησπέρα. Πολύ καλή άσκηση, για άριστους μαθητές θα έλεγα, λόγω των πλευρικών δυνάμεων και του εξαιρετικού (iv) ερωτήματος. Εκείνο το 2/3 που υπολόγισε ο Γιάννης, θυμίζει τη δύναμη στο πλευρικό τοίχωμα κυλινδρικού δοχείου με υγρό…
Παρατηρώ αλλαγή μετά από γαλάζιο, κίτρινο τώρα και σε πράσινο φόντο, στα σχήματα. Διάθεση για αλλαγή;
Καλησπέρα συνάδελφοι.
Τάσο, Γιάννη, Άρη και Ανδρέα σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Τάσο (-) ήταν, το διόρθωσα…
Γιάννη τα ίδια αποτελέσματα είχα βγάλει και γω, κατά το στήσιμο, αλλά προφανώς δεν ήθελα να μετατρέψω το πρόβλημα σε υπολογισμό ολοκληρωμάτων και γι΄αυτό έμεινα στην ποιοτική προσέγγιση.
Άρη, έχεις δίκιο για το πού πρέπει να είναι το μέσον του ευθύγραμμου αγωγού. Ας το έχει υπόψη ο …επόμενος που θα υπολογίσει δύναμη σε αγωγό πεπερασμένου μήκους, αφού παραπάνω αναφερόμαστε σε αγωγό πολύ μεγάλου μήκους ή αλλιώς απείρου μήκους. Τότε το μέσον του, πέντε πόντους δεξιά, πέντε αριστερά, είναι το μέσον του… απείρου!!!
Ανδρέα δεν υπάρχει το 1/3. Προκύπτει ένα ln3 λόγω του ολοκληρώματος (1/y)dy.
Όσο για τα χρώματα, μια διάθεση αλλαγής, πάντα είναι παρούσα
Η αλήθεια είναι ότι πέφτει πολύ γαλάζιο χρώμα, ας δοκιμάσουμε και τίποτα άλλο
(χωρίς να μπορώ να πω ότι μου αρέσει κάτι άλλο, καλύτερα από τις βασικές αποχρώσεις που έχω επιλέξει και στο δίκτυο…)
Τελικά Διονύση, έπιασε τόπο η "κατηγορία"-υπενθύμιση
Σε ευχαριστώ για την αφιέρωση
Το (ιι) μου θύμισε τον κύβο που εκτελεί επιταχυνόμενη μεταφορική κίνηση
σε λείο οριζόντιο δάπεδο, υπό την επίδραση δύναμης F στη μια ακμή, χωρίς να
ανατρέπεται… Η δύναμη στήριξης Ν δεν βρίσκεται στην ίδια κατακόρυφη
με το βάρος, αλλά έχει μετατοπιστεί προς την έδρα που βρίσκεται και η δύναμη F…
Σήμερα η ομάδα σου έβαλε 5 και η Τότεναμ νομίζω 4….
Για να δούμε την Τρίτη….τι θα γίνει
Καλημέρα Θοδωρή.
Την Τρίτη θα νικήσει ο καλύτερος και αν αυτός φοράει κόκκινα, καλύτερα
Σχολίασες το ii) αλλά όχι το iv)! Να υποθέσω ότι δεν έφτασες μέχρι εκεί;
Διονύση και Θοδωρή καλημέρα!
Την Τρίτη πάντως δεν θα γίνει τίποτα!!!!!!
Τεν Τετάρτη βλέπουμε…….
Καλημέρα Βασίλη.
Δίκιο έχεις, μην στηθούμε την Τρίτη και δεν δούμε παιχνίδι…
Είναι αυτό που λένε… «Από πίτα που δεν τρως….»
Σίγουρα ο Βασίλης ξέρει καλύτερα….
Διονύση, γνωρίζεις πως σχεδόν πάντα εστιάζω σε θέματα με γνώμονα αυτό που μπορώ να εξηγήσω στην τάξη και να αναδείξει μαθητικές παρανοήσεις…
Το ερώτημα (ιι) στοχεύει διάνα σε αυτό, αφού οι 99 στους 100 μαθητές θα σχεδίαζαν τη δύναμη στο μέσο της πλευράς…
Το αν οι δυνάμεις μεταξύ ρευματοφόρων αγωγών που δεν είναι παράλληλοι, είναι αντίθετες ή όχι ….νομίζω δεν απασχολεί άμεσα τη λυκειακή τάξη….
Οπότε εστιάζω σε αυτό που και μπορώ να διδάξω και δεν είναι άμεσα αντιληπτό
Και μια και είμαστε στη συγκεκριμένη παράγραφο, που ορίζεται και η θεμελιώδης μονάδα Ampere, μου ήρθε στο μυαλό κάτι που μάλλον λέμε οι περισσότεροι
1) Αναφέρουμε στην εισαγωγή της Α΄ Λυκείου το SI , μιλώντας για θεμελιώδη φυσικά μεγέθη, για τον ορισμό των οποίων δεν απαιτούνται άλλα φυσικά μεγέθη….θεμελιώδη μεγέθη είναι μήκος, μάζα, χρόνος, ένταση ηλεκτρικού ρεύματος
2) Στο συνεχές όμως ρεύμα, συνήθως ορίζουμε την ένταση του ρεύματος ως Ι=ΔQ/Δt…. Και αν δεν ορίσουμε, αλλά πούμε ότι η ένταση του ρεύματος εκφράζει το φορτίο που διέρχεται ανά μονάδα χρόνου, λίγο μετά θα πούμε πως η μονάδα της έντασης, το Ampere, είναι θεμελιώδης και δεν ορίζεται από τον ορισμό της έντασης του ρεύματος αλλά από τη δύναμη μεταξύ ….
Δημιουργείται έτσι μια σύγχυση στο ότι, ενώ τα θεμελιώδη μεγέθη δεν ορίζονται, οι μονάδες μέτρησής τους ορίζονται ….
πολύ καλό iv., Διονύση!
Ευχαριστώ Βαγγέλη.
Καλημέρα και καλή βδομάδα.
καλημέρα σε όλους
επειδή, Θοδωρή, μάλλον έχω κάποιον ιδόμορφο μαγνήτη έλκω και έλκομαι από τις μειοψηφίες, μέχρι μιας ψήφου, (και στη Φυσική, και στην πολιτική και αλλού), που με κάνει και "αιρετικό", πράγματι στα βιβλία μας, και όχι μόνο, φαίνεται ότι τα θεμελιώδη μεγέθη (άλλα τρία: η θερμοκρασία, η ποσότητα ύλης και η ένταση φωτεινής πηγής) δεν ορίζονται, ενώ οι μονάδες τους ορίζονται, που και δημιουργεί σύγχυση η θέση μου είναι ότι (περί μειοηφίας έγραψα και αμαρτίαν ουκ έχω) πράγματι τα θεμελιώδη μεγέθη (η επιλογή των οποίων είναι αυθαίρετη, μπορεί και άλλα διαφορετικά επτά) δεν ορίζονται, οι δε μονάδες τους προσδιορίζονται=επιλέγονται (όχι ορίζονται) αυθαίρετα (προτιμώ δηλαδή: ως μονάδα μήκους 1m επελέγη η απόσταση ανάμεσα σε δύο χαραγές…, παρά το 1/10000 του μεσημβρινού της Γης)
Καλημέρα Διονύση. Άκρως διδακτικό θέμα. Σε ευχαριστούμε.