by 
Στο σχήμα, μια ευθύγραμμη αγώγιμη ράβδος ΑΒ, μάζας m=0,4kg και μήκους ℓ=1m, μπορεί να κινείται οριζόντια, με τα άκρα της σε επαφή (μέσων δύο κρίκων), με δύο οριζόντιες παράλληλες σιδηροτροχιές οι οποίες απέχουν απόσταση d=0,8m, χωρίς τριβές, μέσα σε ένα κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο, έντασης Β=0,5Τ. Σε μια στιγμή η ράβδος έχει ταχύτητα υ=2m/s και δέχεται την επίδραση οριζόντιας δύναμης με φορά προς τα δεξιά (ίδιας κατεύθυνσης με την ταχύτητα) με μέτρο F=0,2Ν, ενώ διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης Ι=2 Α, με φορά από το Α στο Β.
- Να σχεδιάσετε την δύναμη που δέχεται η ράβδος, από το μαγνητικό πεδίο, υπολογίζοντας και το μέτρο της.
- Να βρεθεί η επιτάχυνση της ράβδου.
- Να υπολογιστεί η ισχύς της δύναμης Laplace καθώς και η αντίστοιχη ισχύς της δύναμης F.
- Να υπολογιστεί ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας της ράβδου τη στιγμή αυτή.
Δίνεται ότι οι κρίκοι συγκρατούν την ράβδο σε επαφή με τις σιδηροτροχιές, χωρίς να ασκούν δυνάμεις παράλληλες με την ταχύτητα της ράβδου.
ή
Η δύναμη Laplace και η ισχύς της.
Η δύναμη Laplace και η ισχύς της.
Καλημέρα Διονύση. Η ανάρτηση αυτή βοηθάει την εμπέδωση στη σχεδίαση της δύναμης Laplace, αφού υπάρχει στο σχήμα η γωνία που σχηματίζει ο αγωγός με την ταχύτητα, που δεν επηρεάζει τη σχεδίαση(αλλά θα επηρεάσει αργότερα την ΗΕΔ επαγωγής). Στο ενεργειακό μέρος, αν ο αγωγός είχε αντίσταση, ένα μέρος της ενέργειας του ρεύματος θα αύξανε τη θερμική ενέργεια του αγωγού και το υπόλοιπο, μέσω του έργου της δύναμης Laplace, θα συνεισφέρει στην αύξηση της κινητικής ενέργειας του αγωγού. Ευχαριστούμε.
Ανδρέα σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Όσον αφορά το "ενεργειακό τμήμα", έχεις δίκιο, για την περίπτωση που μας έδιναν (ή υπολογίζαμε) την τάση στα άκρα του αγωγού. Τότε το γινόμενο VI θα μας έδινε την ηλεκτρική ενέργεια, που αποδίδει το ρεύμα στον αγωγό και τότε ένα μέρος της θα μπορούσε να μετατραπεί σε θερμότητα, πάνω στην αντίστασή του.
Αλλά και πάλι η ισχύς της δύναμης Laplace, θα μας έδινε το μέρος εκείνο της ενέργειας, που μετατρέπεται σε μηχανική.
Με την ευκαιρία, να πούμε ότι παραπάνω, η δύναμη Laplace "υποβοηθάει" την κίνηση, παράγει έργο θετικό, το οποίο μας δίνει την ηλεκτρική ενέργεια που μετατρέπεται σε κινητική. Αν όμως, το ρεύμα θα είχε αντίθετη φορά, τα πράγματα θα ήταν αντίστροφα. Η μηχανική ενέργεια θα μετατρεπόταν σε ηλεκτρική…