Κλείνοντας τον διακόπτη… την κατάλληλη στιγμή!

Ευθύγραμμος αγωγός ΚΛ μήκους L = 1 m, μάζας m και αντίστασης R = 1 Ω μπορεί να ολισθαίνει χωρίς τριβές κατά μήκος δύο κατακόρυφων αγωγών Αx και Γx΄ που καταλήγουν στο έδαφος, πα­ραμένοντας οριζόντιος και έχοντας συνεχώς τα άκρα του σε επαφή με τους δύο αγωγούς. Τα άκρα Α και Γ των αγωγών Αx και Γx΄ συνδέονται με αντίσταση R1 = 3 Ω, μέσω διακόπτη Δ. Η όλη διάταξη βρίσκεται μέσα σε οριζόντιο ομογενές μα­γνητικό πεδίο έντασης Β = 2 Τ, το οποίο είναι κάθετο στο επί­πεδο των αγωγών. Αρχικά ο αγωγός ΚΛ είναι ακίνητος και ο διακόπτης είναι ανοικτός. Τη χρονική στιγμή t = 0, αφήνουμε τον αγωγό ΚΛ ελεύθερο να κινηθεί και κάποια χρονική στιγμή κλείνουμε το διακόπτη. Τελικά ο αγωγός φτάνει στο έδαφος τη χρονική στιγμή t2.  Στο διπλανό διάγραμμα απεικονίζεται η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό σε συνάρτηση με το χρόνο. Αν γνωρίζετε ότι η θερμότητα που εκλύεται από τον αγωγό στο χρονικό διάστημα από 0 ως t2 είναι ίση με 1,875 J καθώς και ότι όταν εκλύεται θερμότητα, εκλύεται με ρυθμό 6,25 J/s, να βρείτε:

α. Την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό στο χρονικό διάστημα από t1 ως t2.

β. Το επαγωγικό φορτίο που μετακινήθηκε στον αγωγό στη διάρκεια του φαινομένου.

γ. Την μάζα του αγωγού.

δ. Τις χρονικές στιγμές t1 και t2.

ε. Την απόσταση που είχε αρχικά ο αγωγός από το έδαφος.

στ. Το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας του αγωγού και της δυναμικής του ενέργειας, ελάχιστα πριν ακουμπήσει στο έδαφος.

ζ. Να γίνει το διάγραμμα του μέτρου της πολικής τάσης που εμφανίζεται στα άκρα του αγωγού σε συνάρτηση με το χρόνο.

Δίνεται g = 10 m/s2.

Πάτησε την κατάλληλη στιγμή ΕΔΩ

(Visited 1,846 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
9 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
Admin
8 μήνες πριν

Καλησπέρα και από εδώ Νεκτάριε.

Σε ευχαριστώ για την αφιέρωση.

Ένα παράδειγμα του τι μπορεί να κάνει ένας "θεματοδότης" με ιδέες!

Παίρνει ένα θέμα, που λόγω εκθετικής αύξησης ταχύτητας, μπορεί να τρομάζει και το κάνει ένα θέμα ευθύγραμμη ομαλής κίνησης, όπου όμως εξετάζει ένα σωρό πράγματα. 

Και δεν είναι καθόλου υπερπαραγωγή (για να συνδέουμε τα σχόλια…)

Μιχαήλ Πεντέρης
8 μήνες πριν

Καλησπέρα κ. Νεκτάριε. Πολύ ωραίο επαναληπτικό θέμα, διαφορετικό από τα συνηθισμένα που κυκλοφορούν στα βιβλία στο κεφάλαιο του ηλεκτρομαγνητισμού!

Πρόδρομος Κορκίζογλου

Νεκτάριε συγχαρητήρια! Μπορεί την έμπνευση να την πήρες από ανάρτηση του Διονύση, αλλά της έδωσες σάρκα και οστά, και ζωή, έτσι που να στέκεται όμορφη και θελκτική για κάθε υποψήφιο!!

Και γεμάτη,με χυμούς-ερωτήματα, που δεν αφήνουν πολλά εκτός !

Να είσαι καλά. Και να γεννάς ιδέες!!

Παρτσαλίδης Μπάμπης

Μια παρατήρηση : Αφού η ταχύτητα είναι σταθερή από t1 σε t2 ,η απώλεια στην δυναμική ενέργεια του αγωγού μετατρέπεται σε θερμότητα στο κύκλωμα. Σε αυτή την περίπτωση h=0,375m και όχι 1,5m που βγαίνει με την κινηματική

Παρτσαλίδης Μπάμπης

Άκυρο Νεκτάριε, κάτι δεν πρόσεξα….