by
Διαθέτουμε ένα χάλκινο σωλήνα μάζας m. Τον αναρτάμε από ένα δυναμόμετρο και κάποια χρονική στιγμή αφήνουμε να περάσει ένας μαγνήτης μέσα από αυτόν. Η ένδειξη του δυναμομέτρου:
α) Δεν θα αλλάξει
β) Θα μειωθεί
γ) Θα αυξηθεί
Επιλέξτε την απάντησή σας.
Δικαιολογήστε την απάντησή σας.
Απάντηση
Βίντεο πειράματος
Μάζα σωλήνα Μσωλ.=190gr
Μάζα μαγνήτη Μμαγν.=70gr
Διονύση παράκληση
Αν μπορείς βάλε τα βίντεο με εμφάνιση player όπως είχες κάνει στην "κούπα" του Πυθαγόρα
Πολύ καλή Χρήστο.
Όσο κινείται με σταθερή ταχύτητα πρέπει να δέχεται από τον σωλήνα δύναμη όση το βάρος του.
Αυτό σημαίνει ταλάντωση με πλάτος διπλάσιο από τι μήκος επιμήκυνσης που προκαλεί ο μαγνήτης κρεμασμένος από το ελατήριο.
Καλησπέρα Χρήστο.
Πολύ καλή ιδέα. Μπράβο!
Ανέβασα και τα βίντεο. Άφησέ τα και στο drive…
Κάτι σχετικό.
1. Μαγνήτης νεοδυμίου.
2. χάλκινος σωλήνας μήκους ενός μέτρου, διαμέτρου ένα "τικ" μεγαλύτερης από τη διάμετρο του μαγνήτη.
3. Δύο φωτοπύλες.
Α. Εκτελούμε το πείραμα της α΄ λυκείου "προσδιορισμός του g στην ελεύθερη πτώση", βλ. ΕΚΦΕ Νίκαιας, Χανίων κα.
Β. Τοποθετούμε ανάμεσα από τις φωτοπύλες τον κατακόρυφο χάλκινο σωλήνα (οι φωτοπύλες στο χείλος εισόδου – εξόδου του σωλήνα). Υπολογίζουμε εκ νέου τον χρόνο πτώσης και συγκρίνουμε με τον χρόνο της ελεύθερης πτώσης. Σχολιάζουμε!
(σημ.: θεωρούμε αμελητέα την τριβή στο εσωτερικό του σωλήνα καθώς κατέρχεται ο μαγνήτης).
Συγχαρητήρια Χρήστο, εξαιρετικό !
Καλησπέρα Χρήστο, πολύ αξιόλογη, μπράβο!
Γιάννη, Διονύση, Βασίλη, Παναγιώτη και Στάθη καλησπέρα.
Ευχαριστώ για το σχόλιο.
Με ξάφνιασε η πολύ γρήγορη απόκτηση της σταθερής ταχύτητας και ενώ αρχικά ζητούσα άλλο με τη διεξαγωγή του πειράματος διαμορφώθηκε έτσι.
Βασίλη με την εισαγωγή του μαγνητικού πεδίου μπορούν να γίνουν πολλά πειράματα και με χαμηλό κόστος. Ας θυμηθούμε κάτι που είχε αναρτήσει ένας κύριος πέρυσι το καλοκαίρι ΕΔΩ
πολύ καλό Χρήστο, δεν το ήξερα αυτό το πείραμα
(μιας και τα είδα:
κάνε τα: Τότε ο μαγνήτης δέχεται, δύναμη Laplace που εμποδίζει την
κίνησή του
Η άπωση είναι σημαντική και από κάποια στιγμή και μετά ο μαγνήτης
αποκτά σταθερή ταχύτητα.)
Μπράβο Χρήστο!. Αν είχαμε και δυνατότητα slow motion θα βοηθούσε.
Καλημέρα Χρήστο!
Πολύ καλό, μπράβο!!!
Βαγγέλη, Αποστόλη και Βασίλη καλημέρα.
Ευχαριστώ για το σχόλιο.
Βαγγέλη προέκυψε τυχαία το πείραμα κάνοντας το κλασικο αφήνοντας να πέσει ο μαγνήτης βλέποντας τη χρονική καθυστέρηση. Μετά σκέφτηκα αυτό και το έκανα. Δεν το έχω δει κάπου αλλά δεν θεωρώ ότι είναι πρωτότυπο. Κάπου θα υπάρχει.
Καλημέρα Χρήστο.
Απλό και ωραίο. Έτσι μπορεί να μετρηθεί η αλληλεπίδραση μαγνήτη σωλήνα και με καλλίτερη πιστότητα αν αντί δυναμ/τρου χρησιμοποιηθεί ευαίσθητος ηλεκτρονικός ζυγός …
Να είσαι καλά
Πολύ καλό Χρήστο!
Μπράβο!!
Παντελή και Δημήτρη καλησπέρα
Ευχαριστώ για το σχόλιο.
Παντελή προσπάθησα και με ηλεκτρονικό ζυγό αλλά δεν είχα καλή εικόνα καταγραφής και το άφησα. Επιπλέον επηρεαζόταν άπο τους κραδασμούς και δεν έδειχνε σωστή ένδειξη.
Μπράβο Χρήστο για το στήσιμο του πειράματος, αφού η Φυσική είναι κυρίως Πειραματική Επιστήμη.
Έξυπνη ιδέα η χρήση δυναμομέτρου, που μετρά τη δύναμη που επιβραδύνει το μαγνήτη. Νομίζω ότι όλοι αξίζει τον κόπο να το προσπαθήσουμε στο εργαστήριο.
Στην παρακάτω εικόνα, με τον νότιο πόλο εμπρός, φαίνονται τα ρεύματα eddy, να διαρρέουν περιμετρικά το χάλκινο σωλήνα, δημιουργώντας μαγνητικό δίπολο που εμποδίζει την κίνηση του μαγνήτη.
Υπάρχουν διάφορες θεωρητικές μελέτες. Αν για παράδειγμα θεωρήσουμε ότι, για μικρές ταχύτητες, η δύναμη που αντιστέκεται στην κίνηση είναι της μορφής F = -kv, όπου k συντελεστής απόσβεσης, η εξίσωση της κίνησης είναι
mdv/dt=mg−kv
Αν v0 η αρχική ταχύτητα που ρ'ιχνουμε το μαγνήτη,
v(t)=(v0−mg/k)e^(−k/m)t+mg/k
Βλέπουμε ότι προκύπτει μια οριακή ταχύτητα vορ = mg/k, εξαρτώμενη από το k. Η έρευνα δείχνει ότι ο χαλκός έχει το μεγαλύτερο συντελεστή, γιαυτό προτιμάται σε αυτό το πείραμα.
Να είσαι καλά!