web analytics

Δύναμη Laplace και φθίνουσα ταλάντωση

 

Ο αγωγός ΚΛ έχει μήκος L , μάζα m και εμφανίζει αντίσταση R. Ο αγωγός μπορεί να κινείται στο οριζόντιο επίπεδο που ορίζουν οι αγωγοί Αx, Γy, οι οποίοι δεν εμφανίζουν αντίσταση (τα άκρα Α και Γ συνδέονται με αγωγό αμελητέας αντίστασης). Ο αγωγός ΚΛ είναι συνδεδεμένος στο μέσο του, με ιδανικό οριζόντιο ελατήριο σταθεράς κ, το οποίο έχει το άλλο του άκρο ακλόνητα συνδεδεμένο σε κατακόρυφο τοίχωμα. Ο αγωγός ΚΛ αρχικά ισορροπεί ενώ το ελατήριο έχει το φυσικό μήκος του. Η όλη διάταξη βρίσκεται σε περιοχή που υπάρχει κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β.

Απομακρύνουμε τον ΚΛ από τη θέση ισορροπίας του κατά d και τον αφήνουμε ελεύθερο να κινηθεί χωρίς τριβές . Ως θετική φορά θεωρούμε, τη φορά της αρχικής εκτροπής

Α) Όταν διέρχεται για πρώτη φορά από τη θέση φυσικού μήκους του ελατηρίου, έχει μέγιστη ταχύτητα;

Β) Τι κίνηση θα εκτελέσει ο αγωγός ΚΛ;

Γ) Ποιος ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του αγωγού μια χρονική στιγμή που έχει ταχύτητα υ;

Δ) Ποια η ενέργεια που εκλύεται υπό μορφή θερμότητας συνολικά στο περιβάλλον;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
14 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
06/10/2019 8:28 ΠΜ

Καλημέρα Θοδωρή και καλή Κυριακή.

Ωραία η φθίνουσα που συνδυάζει και επαγωγή!!!

Μανώλης Δρακάκης
06/10/2019 9:06 ΠΜ

Καλημέρα Θοδωρή!

Πολύ καλός και χρήσιμος συνδυασμός μηχανικών και ηλεκτρομαγνητικών μεγεθών.

Πολύ εύστοχα λοιπόν:

1. Κατά τη διάρκεια της  φθίνουσας  ταλάντωσης,   στη θέση χ = 0 η ταχύτητα δεν είναι μέγιστη.

2. Η φθίνουσα ταλάντωση , δεν περιορίζεται αποκλειστικά μέσα στον αέρα ή στα υγρά ώστε   το b να εξαρτάται κατά κύριο λόγο «από τις ιδιότητες του μέσου και από το σχήμα και το μέγεθος του αντικειμένου που κινείται» ( σχ. Βιβλίο).

Τέλος θα μου επιτρέψεις όταν θα την παρουσιάσω στην τάξη , 

α. αντί για Fελ να γράψω Fεπαναφοράς  = – kx και β. να δικαιολογήσω την αλγεβρική τιμή της FL  με το γεγονός ότι αντιτίθεται στην κίνηση ( Lenz).

Αποστόλης Παπάζογλου
Διαχειριστής

Καλημέρα Θοδωρή. Εξετάζεις με ουσιαστικό τρόπο γνώσεις που πρέπει να έχουν αποκτηθεί στη φθίνουσα ταλάντωση και στην επαγωγή. Θα την χρησιμοποιήσω οπωσδήποτε.

Στην έκφρασή σου: «Επειδή όμως κινείται σε οριζόντιο επίπεδο κάθετα προς τις δυναμικές γραμμές του ομογενούς μαγνητικού πεδίου, διέρχεται μαγνητική ροή από την επιφάνεια που ορίζει με την κίνησή του», θα συμπλήρωνα: «η οποία μεταβάλλεται», γιατί έτσι γραμμένο θα μπορούσε να εκληφθεί ότι η ύπαρξη ροής είναι η αιτία του φαινομένου επαγωγής….

Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης
06/10/2019 12:04 ΜΜ

Καλημέρα Θοδωρή. Πολύ καλή. Αξιοσημείωτο που βγαίνει ίδια διαφορική με την μηχανική φθίνουσα. Άρα μπορούμε να έχουμε όλα τα συμπεράσματά της! Βλέπουμε μια σταθερά απόσβεσης b = B^2L^2/R, που εξαρτάται αντίστροφα από την αντίσταση.
Βέβαια ίσως πρέπει να αναφερθεί στην εκφώνηση ότι η ταλάντωση πραγματοποιείται σε κενό αέρος και χωρίς τριβές. Επίσης το κάθετο διάνυσμα που προσανατολίζει την επιφάνεια, πρέπει να σχεδιαστεί στο σχήμα προς τα μέσα, ώστε να είναι συν0. Νάσαι καλά.

Γιάννης Μήτσης
Αρχισυντάκτης
06/10/2019 12:43 ΜΜ

Είναι ένα θέμα που παρότι εμπλέκει πάρα πολλούς νόμους – κανόνες – ιδέες – ορισμούς – πεδία της φυσικής, καταφέρνει να μην είναι "υπερπαραγωγή".

Εξαιρετικό.

Νεκτάριος Πρωτοπαπάς
Αρχισυντάκτης

Καλησπέρα Θοδωρή.

Εξαιρετική η τοποθέτηση του θέματος στο πλαίσιο της φθίνουσας μηχανικής ταλάντωσης.

Μεγάλο πεδίο για θέματα ο ηλεκτρομαγνητισμός… Ειδικά αυτή τη δύναμη Laplace μπορούμε να την δούμε παντού…

Σε ταλάντωση, σε στερεό… εσύ την έβαλες και σε φθίνουσα.

Παρεπιπτόντως ακόμη δεν έχουμε καμία επίσημη ενημέρωση για τον ηλεκτρομαγνητισμό…

Ο καθένας διδάσκει κατά βούληση.

Την Τετάρτη θα είχαμε ενημέρωση στο ΕΚΦΕ Αιγάλεω από τον σύμβουλο που όμως αναβλήθηκε για την Τετάρτη που μας έρχεται λόγω της απεργίας την προηγούμενη εβδομάδα… Όχι ότι ευελπιστώ να βγάλουμε ασφαλή συμπεράσματα…

Αλήθεια γιατί το Υπουργείο ακόμη κοφεύει;;;

 

 

Βασίλειος Μπάφας
07/10/2019 1:11 ΜΜ

Πολύ καλός συνδυασμός σε λογική δυσκολία. Μπράβο Θοδωρή 

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Γεια σου Θοδωρή.

Σε είδα στο προηγούμενο σχόλιο και νόμιζα πως είχα καλή κουβέντα γράψει για τον εύπεπτο τρόπο που διαχειρίστηκες το δύσπεπτο στην ανάλυσή του φαινόμενο ,όμως …νόμιζα.

"Πολύ καλός συνδυασμός σε λογική δυσκολία"… έγραψε ο Βασίλης και συμφωνώ με τον παλιό μαθητή μου. 

Καλό μεσημέρι