Η/Μ Επαγωγή και σύστημα δύο σωμάτων

Οι μεταλλικοί οριζόντιοι οδηγοί Αχ1 και Γχ2 έχουν αμελητέα αντίσταση. Τα άκρα ΑΓ συνδέονται με αντιστάτη αντίστασης R2=0,3Ω. Ο πρισματικός αγωγός ΚΛ έχει μήκος L=0,5m, μάζα m1=0,5Kg αντίσταση R1=0,2Ω και εμφανίζει με τους οδηγούς συντελεστή τριβής μ=0,2. Η τροχαλία θεωρείται αβαρής. Το νήμα είναι αβαρές και μη ελαστικό. Το κρεμασμένο σώμα Σ έχει μάζα m2=0,5Kg. Το μαγνητικό πεδίο είναι ομογενές, κατακόρυφο και η ένταση του έχει μέτρο Β=2Τ. Συγκρατούμε το σώμα Σ ώστε το σύστημα να ισορροπεί. Κάποια στιγμή to=0 αφήνουμε το σώμα Σ ελεύθερο.

Να υπολογίσετε:
α. την τάση του νήματος τη χρονική στιγμή to=0 που αφήνουμε το σώμα Σ ελεύθερο.
β. την τελική σταθερή ταχύτητα που θα αποκτήσει το σώμα Σ
Από τη στιγμή to=0 και μέχρι να αποκτήσει το Σ σταθερή ταχύτητα, διέρχεται φορτίο q=8C
γ. Να υπολογίσετε την ενέργεια που μεταφέρθηκε στον αγωγό μέσω του έργου της τάσης του νήματος και τη θερμότητα Joule που ελευθερώθηκε στους αντιστάτες στο παραπάνω χρονικό διάστημα
Δίνεται: g=10m/s2

Απάντηση

(Visited 2,786 times, 2 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
21 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
Admin
6 μήνες πριν

Να είσαι καλά Θοδωρή και την επόμενη χρονιά.

Κλείνεις την φετινή, με ένα όμορφο θέμα την …τελευταία στιγμή!

Ανδρέας Ριζόπουλος
Editor
6 μήνες πριν

Καλησπέρα Θοδωρή. Συγχαρητήρια για τη άσκηση, η οποία έχει αξιοπρόσεκτα σημεία και διδάσκει την αλληλεπίδραση στο σύστημα σώμα – αγωγός – ράγες, χωρίς ακρότητες, με πολύ Φυσική.
Η επιταχυνόμενη κίνηση του συστήματος οδηγεί σε αύξηση της FL και αύξηση της τάσης του νήματος, μέχρι να γίνει ίση με το βάρος του Σ1. Έτσι αποκτούν και το σώμα και ο αγωγός ταυτόχρονα υορ! Το ότι τραβάει μια σταθερή δύναμη το σύστημα δε σημαίνει ότι το νήμα έχει σταθερή τάση, γιατί εξαρτάται τι σέρνει πίσω του…

Καλή δύναμη τη Δευτέρα!

Μανόλης Μαργαρίτης
6 μήνες πριν

 απλό και  έξυπνο  σενάριο , με ωραία φυσική , χωρίς παρανοήσεις , εύγε

Ξενοφών Στεργιάδης
6 μήνες πριν

Καλησπέρα, αν και ιδιαίτερα κουρασμένος, δεν θα μπορούσα να μην σχολιάσω την ανάρτηση αυτή διότι αφενός είναι του γούστου μου λόγω της διερεύνησης για το ποιές είναι οι δυνάμεις που επιδρούν στα σώματα (Τστ,max κ.λ.π) και αφετέρου γιατί το πεδίο εξέτασης είναι καθαρό, το "διέρχεται" είναι "διέρχεται'' και εξετάζονται αρχές και νόμοι που κάποιος που τελειώνει τις εγκύκλιες σπουδές του στις θετικές επιστήμες πρέπει να γνωρίζει.Γράφω θετικές επιστήμες διότι οι καπαπισμοί  βρήκαν προχθές τη δικαίωσή τους "πριν αλέκτορα φωνήσαι , τρις… Κατά Ματθαίον 26,34", καθώς οι υποψήφιοι εκλήθησαν να λύσουν την ημx=συνx στο 0-3π/2 και ήταν πολλοί αυτοί που μου είπαν ότι ευτυχώς που είχαμε την εμπειρία από τη λύση τριγωνομετρικών εξισώσεων στις ταλαντώσεις.

Θοδωρή να είσαι καλά.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Editor

Καλημέρα παιδιά.

Ξενοφώντα με πειράζεις ωραία.

Γιώργος Κόμης
6 μήνες πριν

Καλησπέρα.

Ωραία άσκηση Θοδωρή , χωρίς ακροβατικά για να παίρνουν θάρρος οι εξεταζόμενοι τέτοιες ώρες.

Είναι αυτό που λέμε ειδικού σκοπού.

Κάποιες παρατηρήσεις.

Λες επειδή τείνει να κινηθεί η ράβδος δέχεται μέγιστη στατική τριβή ίση με την τριβή ολίσθησης.Αν η μάζα m2 ήταν πχ 0,3Kg πάλι θα έτεινε να κινηθεί αλλά η στατική τριβή θα ήταν 3N και θα ισορροπούσε. Ίσως πρέπει να αλλάξει η διατύπωση.

Απέφυγες να βάλεις τις τάσεις στην αβαρή τροχαλία ηθελημένα ίσως.

Δεν γνωρίζω αν η απόλυτη τιμή του έργου της Laplace που ισούται με την θερμότητα Joule θέλει απόδειξη.

 

Παπαδόπουλος Λευτέρης
Απάντηση σε  Γιώργος Κόμης

Θα ήθελα να ρωτήσω τι γίνεται με τις "ενέργειες". Έστω ότι το σύστημα είναι κατακόρυφο  και ο αγωγός πέφτει μόνο την επίδραση του βάρους του και αποκτά οριακή ταχύτητα. Η κινητική και η ηλεκτρική ενέργεια μπορούν να προστεθούν; Η ηλεκτρική (θερμική) ενέργεια στο κύκλωμα από που προκύπτει; Καταλαβαίνω πως είναι "δύσκολες" ώρες . Επίσης με τα συγκεκριμένα θέματα έχω να ασχοληθώ από τις "δέσμες". 

Παπαδόπουλος Λευτέρης

Σε ευχαριστώ πολύ για την απάντηση. Όμως η Laplace  δεν παράγει έργο;Κάποια στιγμή η συνισταμένη δύναμη δεν θα είναι μηδέν;Εκτός αν το έργο της Laplace είναι ίσο με την Q (Joule);

Διονύσης Μάργαρης
Admin
6 μήνες πριν

Καλημέρα Λευτέρη.

Το έργο της δύναμης Laplace, μετράει την μηχανική ενέργεια η οποία μετατρέπεται σε ηλεκτρική στο κύκλωμα και τελικά σε θερμότητα Joule.

Αν δηλαδή πάρουμε τις δυνάμεις που ασκούνται στη ράβδο ΚΛ, το έργο της τάσης του νήματος, εκφράζει την ενέργεια που μεταφέρεται στη ράβδο από το σώμα που κρέμεται, ενώ τα έργα της τριβής και της δύναμης Laplavce τις ενέργειες που αφαιρούνται από τον αγωγό.

Κώστα Ψυλάκο καλημέρα. Επειδή εγώ υπολόγισα την μετατόπιση του αγωγού, μέχρι να αποκτήσει την οριακή του ταχύτητα, δώσε τη λύση που κάνεις και βρίσκεις άλλο αριθμητικό αποτέλεσμα.

Όχι ότι αυτό παίζει ουσιαστικό ρόλο στην άσκηση, αλλά για να τσεκάρουμε τα αποτελέσματα.