by 
(Αφιερωμένη στον Διονύση Μάργαρη και στον Γιάννη Κυριακόπουλο)
Στο κύκλωμα του σχήματος, όλοι οι αντιστάτες έχουν την ίδια αντίσταση, R1=R2=R3=R. Τα κατακόρυφα σύρματα Αx και Γy είναι αμελητέας αντίστασης. Ο αγωγός ΚΛ είναι αρχικά ακίνητος σε οριζόντια θέση, έχει αμελητέα αντίσταση και μπορεί να ολισθαίνει χωρίς τριβές κατά μήκος των Αx και Γy, συνεχώς εφαπτόμενος σ’ αυτά. Ο διακόπτης δ είναι αρχικά ανοικτός και ο μεταγωγός μ είναι στη θέση (α), όπως φαίνεται στο σχήμα. Στο χώρο υπάρχει ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης μέτρου Β, κάθετο στο επίπεδο των αγωγών. Την χρονική στιγμή t0=0 αφήνουμε τον ΚΛ να πέσει ελεύθερα και την χρονική στιγμή t1, η ταχύτητά του σταθεροποιείται. Εκείνη την στιγμή ,αλλάζουμε τη θέση είτε του δ είτε του μ είτε και των δυο μαζί , οπότε την χρονική στιγμή t2>t1 η ταχύτητα του αγωγού σταθεροποιείται ξανά. Να θεωρήσετε πως το ύψος των Αx και Γy είναι τέτοιο ώστε, ο ΚΛ να μπορεί να σταθεροποιεί την ταχύτητά του σε οποιοδήποτε πείραμα, χωρίς να χτυπήσει στο έδαφος.
Η (ποιοτική) γραφική παράσταση της ταχύτητας του αγωγού σε συνάρτηση με τον χρόνο t είναι η:
Την χρονική στιγμή t1:
α) αφήσαμε τον δ στην αρχική του θέση και στρέψαμε τον μ στη θέση (β)
β) αφήσαμε τον μ στην αρχική του θέση και κλείσαμε τον δ
γ) κλείσαμε τον δ και στρέψαμε τον μ στη θέση (β)
(Να θεωρήσετε πως το ύψος των Αx και Γy είναι τέτοιο ώστε ο ΚΛ να μπορεί να σταθεροποιεί την ταχύτητά του σε οποιοδήποτε πείραμα).
Να επιλέξετε την σωστή απάντηση.
Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Ευχαριστώ Χριστόφορε.
Την διαβάζω.
Καλησπέρα Γιάννη
Πάρα πολύ καλή.
Αναλυτικά γραμμένη.
Τα δεύτερα θέματα θα έπρεπε να έχουν τέτοια δομή.
Χριστόφορε σε ευχαριστώ για την αφιέρωση, αλλά κυρίως για την όμορφη, αλλά και πολύ διδακτική άσκηση, με την αναλυτική μελέτη της, που μας πρόσφερες!
Να είσαι καλά.
Καλησπέρα Διονύση. Εγώ σας ευχαριστώ και σένα και τον Γιάννη αλλά και όλους τους συναδέλφους, που με τις δημοσιεύσεις τους μας κάνουν όλους καλύτερους , ακριβέστερους και προσεκτικότερους με την επιστήμη που όλοι αγαπάμε. Παρεμπιπτόντως, πολύ ενδιαφέρουσα η ανάρτηση για το πως κολλάμε τον κορωνοϊό.
Κι εσύ να είσαι καλά.
Σ' ευχαριστώ Γιάννη. Χαίρομαι που σου άρεσε.
καλώς ήλθες, Χριστόφορε
πολύ καλή, με εξαιρετικά σχέδια και σχόλια, και "φορτώγκα" άσκηση
Καλησπέρα Χριστόφορε!
Πολύ καλή και έξυπνη άσκηση.
Μία παρατήρηση μόνο, εγώ το θέμα θα το ξετύλιγα ανάποδα από το σημείο που λες υορ = (mg/Β2ℓ2)Rολ.
Θέλω η ταχύτητα μου να υποδιπλασιαστεί άρα και η συνολική αντίσταση.
Δημιουργώ παράλληλη σύνδεση με Rολ = R/2, οπότε (R′ είτε R1 είτε R1 + R2):
Rολ = R/2 => R∙R′/(R + R′) = R/2 => R′ = R (τελικά δεν βάζω στο παιχνίδι την R2)
Καλημέρα Βαγγέλη , καλώς σας βρήκα. Σ' ευχαριστώ πολύ για το σχόλιο και τον καλό σου λόγο.
Να είσαι καλά.
Καλημέρα Βασίλη. Σ' ευχαριστώ πολύ. Πολύ όμορφη κι έξυπνη η λύση σου! Φυσικά , αν ήταν θέμα Β σε Πανελλαδικές, θα ήταν η συντομότερη λύση και η πιο κομψή.
Να είσαι καλά.
Καλημέρα Χριστόφορε. Ωραίο θέμα, με άρτια παρουσίαση!
Καλημέρα Χριστόφορε
Καλό θέμα με άρτια παρουσίαση.
Καλησπέρα Χριστόφορε. Πολύ καλή εργασία, πάνω στο πως στον ευθύγραμμο αγωγό – ευρισκόμενο σε οριακή ταχύτητα – μπορούμε να αλλάξουμε τις "ισορροπίες". Μάλιστα έχει τη δυνατότητα να διαιρεθεί σε τρεις επιμέρους ασκήσεις, οπότε αποτελεί πλούσια πηγή…
Γράφεις "η δύναμη Laplace στον αγωγό να αντιτίθεται στην αύξηση του εμβαδού του κυκλώματος". Αυτό εδώ φυσικά ισχύει, αλλά μπορεί η δύναμη Laplace να αντιτίθεται και στη μείωση του εμβαδού.
Παράδειγμα εδώ:
Γιαυτό πιστεύω καλύτερη διατύπωση είναι "Η πολικότητα της ΗΕΔ είναι τέτοια, που να δημιουργεί ηλεκτρικό ρεύμα με φορά από το Λ στο Κ, αφού μόνο τότε θα ασκηθεί δύναμη Laplace, κάθετη στον αγωγό, με φορά προς τα πάνω, τείνοντας να αντισταθεί στην αιτία εμφάνισης ΗΕΔ, στην κίνηση προς τα κάτω του αγωγού ΚΛ.
Στη δεύτερη εξήγηση, αναφέρεις το συνολικό μαγνητικό πεδίο Β-Βεπ. Ο κανόνας Lenz αναφέρεται στο μαγνητικό πεδίο Βεπ και στο ρεύμα που δημιουργεί το Βεπ. Μήπως η αναφορά στο συνολικό μαγνητικό πεδίο, μπερδέψει τους μαθητές;
Τέλος οι μύτες στις γραφικές παραστάσεις ταχύτητας – χρόνου ίσως πρέπει να αμβλύνονται ή μπορούμε να λέμε στους μαθητές ότι δε μπορεί να υπάρχουν γιατί η ακαριαία αλλαγή κλίσης δηλώνει "άπειρη"επιτάχυνση.
Να είσαι καλά!
Καλησπέρα Αποστόλη. Σ' ευχαριστώ πάρα πολύ.
Καλησπέρα Χρήστο. Σ' ευχαριστώ πάρα πολύ για το σχόλιο.