Στο σχήμα απεικονίζεται μια διάταξη σε κατακόρυφο επίπεδο που περιλαμβάνει:
Αγωγό ΚΛ μήκους L , μάζας m, αντίστασης R που μπορεί να κινείται χωρίς τριβές εφαπτόμενος στους αμελητέας αντίστασης αγωγούς ΑΔ και ΓΖ,
Αντίσταση R που συνδέεται στα Α και Γ,
Κυκλικό αγωγό ακτίνας α = L/2π που το κατασκευάσαμε με το ίδιο σύρμα με τον ΚΛ, ο οποίος συνδέεται με τα Δ και Ζ με αγωγούς αμελητέας αντίστασης.
Στο χώρο του κυκλικού αγωγού υπάρχει οριζόντιο μεταβαλλόμενο χρονικά μαγνητικό πεδίο κάθετο στο επίπεδό του, της μορφής Β = Βο+λt , όπου λ μια θετική σταθερά.
Ο αγωγός ΚΛ είναι οριζόντιος και ισορροπεί στο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης (Βο), που οι δυναμικές γραμμές του είναι κάθετες στο επίπεδο των ΑΔ και ΓΖ, με φορά από τον αναγνώστη προς τη σελίδα.
Δίνονται: L = 1 m, m = 5∙10-3 kg, g = 10 m/s2, R = 0,2 Ω, Bo = 1 T.
1.Ποια η φορά των δυναμικών γραμμών του μαγνητικού πεδίου Β και με ποιο ρυθμό μεταβάλλεται (λ=dΒ/dt=;)
2. Με ποιο ρυθμό το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο μεταφέρει ενέργεια στον κυκλικό αγωγό;
Κάποια χρονική στιγμή καταργούμε ακαριαία το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο Β, οπότε ο αγωγός ΚΛ αρχίζει να κινείται λόγω του βάρους του. Υπολογίστε
3.την οριακή ταχύτητα που αποκτά ο αγωγός ΚΛ, καθώς και την ένταση του μαγνητικού πεδίου στο κέντρο Ο του κυκλικού αγωγού τότε.
4. το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας του ΚΛ τη στιγμή t2 που η ταχύτητά του είναι υ = υορ./2. Ποιες ενεργειακές μετατροπές γίνονται τη στιγμή t2 , και ποιες οι αλγεβρικές τιμές τους.
Απαντήσεις εδώ σε word
![]()
Πολύ διδακτική και έξυπνη Πρόδρομε! Ευχαριστούμε!
Καλό μεσημέρι Πρόδρομε.
Θα συμφωνήσω με τον Παναγιώτη (καλό μεσημέρι Παναγιώτη) για το πολύ έξυπνη άσκηση.
Προσωπικά θα άλλαζα την πρόταση:
” Με ποιο ρυθμό δαπανάμε ενέργεια για τη δημιουργία του μεταβαλλόμενου μαγνητικού πεδίου;” με την:
Με ποιο ρυθμό το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο μεταφέρει ενέργεια στον κυκλικό αγωγό.
Το πώς δημιουργείται το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο και ποια ενέργεια δίνουμε για την παραπάνω μεταβολή του Β, δεν το γνωρίζουμε…
Ευχαριστώ Πάνο για την αποδοχή της, να είσαι καλά.
Έβαλα ρεαλιστικά δεδομένα, εκτός από το μαγνητικό πεδίο Β ο=1Τ. Τα άλλα μεγέθη είναι κοντά στην πραγματικότητα.
Καλησπέρα Διονύση κι ευχαριστώ για το ότι τη βρίσκεις κι εσύ ως μια “έξυπνη άσκηση”!
Ως προς την διατύπωση του 2ου ερωτήματος, έχεις δίκιο, κι εμένα δεν μου άρεσε η διατύπωση! Θα την κάνω όπως το λες το συντομότερο δυνατό.
Καλό ΣΚ.
Xρειαζόταν όμως το μαγνητικό στον κυκλικό να είναι της μορφής Βο+λt; Δεν αρκούσε απλά λt;
Φυσικά θα μπορούσε να είναι έτσι. Νομίζω όμως ότι είναι πιο ρεαλιστικό!
Το μαγνητικό πεδίο Βο υπήρχε σε όλο τον χώρο, και κάποια χρονική στιγμή t=0 αρχίσαμε να το μεταβάλλουμε με σταθερό ρυθμό στην περιοχή του κυκλικού αγωγού.
Καλησπέρα Πρόδρομε.
Μου άρεσε …
Καλό Σαββατόβραδο
Καλησπέρα Παντελή και χαίρομαι που σου άρεσε η άσκησή μου, να είσαι καλά.
Όπως έγραψα και παραπάνω, προσπάθησα να βάλω αριθμητικά δεδομένα που να είναι κοντά στα πραγματικά.
Πολλές φορές δίνονται τιμές μεγεθών εξωπραγματικές.
π.χ. ράβδος μήκους L=1m μάζας m=1kg και αντίστασης R=5Ω…
Υπάρχει τέτοιο υλικό; Δεν νομίζω!
Να έχεις ένα καλό Σαββατοκύριακο .
Πολύ καλή.
Ευχαριστώ Γιάννη. Είναι ”εντός του βεληνεκούς” θεμάτων Πανελλαδικών εξετάσεων, εντός
εκτόςκαι επί τα αυτά, όχι τόσο συνηθισμένη.Να είσαι καλά.
Πρόδρομε καλησπέρα.
Πολύ καλή άσκηση.
Μπράβο.
Θα συμφωνήσω και εγώ πως είναι πολύ διδακτική άσκηση.
Θα πρότεινα τη σταθερή επαγωγική ΗΕΔ στον κυκλικό αγωγό να την υπολογίσεις
μέσω της μέσης τιμής της Εεπ=-ΔΦ/Δt για να έχει νόημα το t2-t1
Το συμβολισμό dΦ/dt τον προτιμώ για στιγμιαία μεταβαλλόμενη τιμή…
Ο υποψήφιος για θετικές σπουδές, μόλις μάθει παραγώγους, το dΦ/dt
θα το χειρίζεται εύκολα.
Ο υποψήφιος για σχολές υγείας που δεν θα μάθει παραγώγους, αφενός τρομάζει
στη θέα του dΦ/dt, αφετέρου τον μπερδεύουμε γράφοντας dt=t2-t1, ενώ συνήθως
του λέμε πως το dt είναι απειροστά μικρό και τείνει στο μηδέν…
Να γράψω επίσης πως κατά τη γνώμη μου είναι απαιτητικό Θέμα Δ με αρκετό φορμαλισμό και σε καμία περίπτωση Θέμα Γ
Ευχαριστούμε Πρόδρομε
Ευχαριστώ Χρήστο που σου άρεσε.
Το υλικονετ είναι αρωγός στους καθηγητές και τους μαθητές, όπου ο καθένας μας προσφέρει αφιλοκερδώς, προκειμένου να βελτιωθεί η διδασκαλία της Φυσικής .
Αν μια ιδέα μας νομίζουμε ότι θα συμβάλλει στη βελτίωση αυτή, την καταθέτουμε με παρρησία εδώ, υφιστάμεθα καλοπροαίρετη κριτική, κι έτσι διορθωνόμαστε κι εμείς αν κάτι πήγε στραβά.
Γιατί το να μοιράζεσαι είναι καλό για όλους…
Να είσαι καλά.
Ευχαριστώ Θοδωρή για το σχόλιο και τις παρατηρήσεις σου.
Έχω κι εγώ διαπιστώσει το έλλειμα γνώσης μαθηματικών των υποψηφίων της Υγείας. Θα διορθώσω αυτό που επισήμανες. Να είσαι καλά.
Καλημέρα Πρόδρομε. Σε ευχαριστούμε για μια ακόμα πολύ καλή – και ως Δ΄θέμα – άσκηση.
Οι μαθητές μαθαίνουν ήδη στην προηγούμενη ενότητα, ότι στο πρώτο κύκλωμα μια πηγή ρευματοδοτεί και η Laplace ισορροπεί τον αγωγό. Τους δείχνεις εδώ, ότι η πηγή δημιουργείται με το φαινόμενο της επαγωγής. Σε αυτό το σημείο, μπορούμε να συζητήσουμε τι μορφή ενέργειας μπορεί να προσφέρουμε ώστε να φτιάξουμε τέτοιο πεδίο…
Γράφεις
“έτσι ώστε το επαγωγικό ρεύμα να τείνει να μειώσει την μαγνητική ροή”
Ίσως πιο πλήρης διατύπωση να είναι
“έτσι ώστε το μαγνητικό πεδίο του επαγωγικού ρεύματος να τείνει να μειώσει την μαγνητική ροή”
Εναλλακτικά μπορούμε να τους πούμε ότι η ΗΕΔ είναι η κλίση της γραφ. παράστασης της ευθείας Φ = Β0.Α + λΑ.t, οπότε γλυτώνουμε την “παραγώγιση”.
Να είσαι καλά!