263. Μεταφορική κίνηση ράβδου σε Ο.Μ.Π.

Στο κύκλωμα του σχήματος η ράβδος ΚΛ, έχει ωμική αντίσταση R=0,2Ω, μήκος L=1m, και μάζα m=Kg. Η ράβδος αρχικά ισορροπεί. Στη συνέχεια τη χρονική στιγμή t₀=0 ασκούμε στο μέσο της ράβδου μια σταθερή οριζόντια δύναμη F=1N. Τότε η ράβδος αρχίζει να ολισθαίνει ενώ βρίσκεται συνέχεια σε επαφή με δυο παράλληλους μεταλλικούς αγωγούς Αx και Ay αμελητέας αντίστασης όπως στο σχήμα. Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης ανάμεσα στη ράβδο και τους μεταλλικούς αγωγούς είναι μ=. Τα άκρα Α και Γ των μεταλλικών αγωγών συνδέονται με αντιστάτη, αντίστασης R₁=0,8Ω. Η όλη διάταξη βρίσκεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης (μαγνητικής επαγωγής) Β=0,5T, που είναι κάθετο στη ράβδο και σχηματίζει με την κατακόρυφο γωνία φ=60⁰.  Τότε:

α) Να υπολογιστεί η οριακή ταχύτητα (υ_ορ), που θα αποκτήσει η ράβδος.

β) Τη χρονική στιγμή t₁ για την οποία η ταχύτητα της ράβδου είναι υ₁=, να υπολογιστεί η επιτάχυνση της, καθώς και η τάση V_KΛ στα άκρα της ράβδου.

γ) Τη στιγμή που η ράβδος αποκτά την οριακή ταχύτητα, να υπολογιστούν η τριβή ολίσθησης ανάμεσα στη ράβδο και τους μεταλλικούς αγωγούς, καθώς και δύναμη Laplace που ασκείται σε αυτή.

Δίνεται για τις πράξεις g=10m/s².

 Συνοπτική λύση:

ή εδώ