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.
Καλησπέρα Ανδρέα. Σ' ευχαριστώ πάρα πολύ για τα θετικά σχόλια και τις επισημάνσεις.
1) Ασφαλώς και η δύναμη Laplace αντιτίθεται στην κίνηση του αγωγού. Όπως επίσης αυτό ισχύει και όταν το εμβαδό του κυκλώματος μειώνεται. Φυσικά και γενικά, η φορά της είναι τέτοια ώστε να αντιτίθεται στην κίνηση του αγωγού. Η συγκεκριμένη αποστροφή της παρουσίασης αφορά στην «λογική» της δύναμης Laplace να αντιτίθεται στη μεταβολή της μαγνητικής ροής όταν αυτή οφείλεται στη μεταβολή του εμβαδού του κυκλώματος, είτε αυτή είναι θετική , είτε αρνητική , όπως πολύ σωστά αναφέρεις. Πιστεύω πως πρέπει να αναφέρεται η παραπάνω «λογική» σε ασκήσεις «ραβδολογίας» όπως και γενικότερα σε ασκήσεις αλλαγής του εμβαδού κυκλωμάτων, όπως και αν γίνεται αυτό.
2) Όσες φορές ανάφερα στο μάθημα τον σχεδιασμό του μαγνητικού πεδίου Βεπ λόγω του επαγωγικού ρεύματος (Ιεπ), δεν υπήρχε θέμα σύγχυσης των μαθητών. Τα δύο μαγνητικά πεδία είναι πλήρως διακριτά από τους μαθητές και έγιναν πλήρως κατανοητά. Παρατήρησα δε, πως η παρουσίαση και του Βεπ «κόλλησε» περισσότερο τις έννοιες και το φαινόμενο της επαγωγής , πάντα υπό το αυστηρό βλέμμα του Lenz και του κανόνα του.
3) Έχεις απόλυτο δίκιο για τις «μύτες» στις γραφικές παραστάσεις. Φαίνεται πως παραχάρηκα με το οπτικό αποτέλεσμα και αμέλησα να είμαι ακριβής όπως και όφειλα. Με την πρώτη ευκαιρία θα τις διορθώσω και θα τις αναρτήσω (είναι και ο ρημάδης ο χρόνος που πιέζει…). Σ’ ευχαριστώ που το είδες και χάρηκα πολύ που το επισημαίνεις. Πρέπει να τα προσέχουμε αυτά.
Κι εσύ να είσαι καλά.