Η ένδειξη του βολτομέτρου κατά την πτώση αγωγού

Ο αγωγός ΑΓ μάζας m=0,1kg, μήκους l=1m παρουσιάζει αντίσταση r=0,8Ω και μπορεί να κινείται σε επαφή με δύο μεταλλικούς κατακόρυφους στύλους, χωρίς αντίσταση, όπως στο σχήμα, χωρίς τριβές. Τα πάνω άκρα των δύο στύλων συνδέονται μέσω διακόπτη με μια αντίσταση R, ενώ στα κάτω άκρα τους συνδέουμε ένα ιδανικό βολτόμετρο. Κάθετα στο επίπεδο του σχήματος υπάρχει ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=1Τ.

  

Με ανοικτό το διακόπτη, κάποια στιγμή t0=0, αφήνουμε τον αγωγό ΑΓ να πέσει και τη στιγμή t1= 0,5s κλείνουμε το διακόπτη. Στο διπλανό διάγραμμα δίνεται η ένδειξη του βολτομέτρου, όπου πρακτικά τη στιγμή t2 =1,5s έχει σταθεροποιηθεί η ένδειξή του.

  1. Να εξηγήσετε την μορφή της γραφικής παράστασης της τάσης, από 0-0,5s και να υπολογιστεί η τιμή της αντίστασης R.
  2. Να βρεθεί η επιτάχυνση του αγωγού ΑΓ, αμέσως μετά το κλείσιμο του διακόπτη, καθώς και ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής του ενέργειας τις στιγμές που το βολτόμετρο δείχνει ένδειξη 2V.
  3. Να κάνετε ένα ποιοτικό διάγραμμα της ταχύτητας του αγωγού ΑΓ σε συνάρτηση με το χρόνο, υπολογίζοντας και χαρακτηριστικές τιμές της ταχύτητας.
  4.  Ποια η ένδειξη του βολτομέτρου τη στιγμή t2=1,5s;
  5. Αφαιρούμε τον διακόπτη και την αντίσταση R, συνδέοντας τα άκρα x και y μέσω σύρματος αμελητέας αντίστασης και αφήνουμε ξανά, από το ίδιο ύψος τον αγωγό ΑΓ να κινηθεί. Να δώσετε ποιοτικά διαγράμματα για τις συναρτήσεις ταχύτητας- χρόνου και ένδειξης βολτομέτρου – χρόνου, υπολογίζοντας και χαρακτηριστικές τιμές ταχύτητας και τάσης.

Δίνεται g=10m/s2.

Απάντηση:

ή

(Visited 425 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
9 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Βαγγέλης Κουντούρης
15 ημέρες πριν

καλημέρα Διονύση
καλημέρα σε όλους
μου φάνηκε “ζόρικη” η άσκηση, ιδιαίτερα το ερώτημα ii.
έχεις όμως πολύ καλή και δασκαλίστικη πορεία στη λύση της
(στην 4η γραμμή του ii. κάνε “μηχανικής”, αντί “δυναμικής”
και διότι πολύ μας ταλαιπώρησε κάποια “δυναμική” τελευταία…)

Βαγγέλης Κουντούρης
15 ημέρες πριν
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

!!!
γηράσκω αεί…
δεν τον είχα δει ποτέ τον 2ο νόμο του Νεύτωνα ως “Δυναμικής”
όταν τον έγραφα στο “άλλο” βιβλίο της Α, είχα “φάει” τα πάντα, Καίσαρα, Ανδρέα και κάπου 20 άλλα βιβλία, σε όλα ήταν “Μηχανικής”, δι ό και ο τίτλος στη φωτό
(κατάλαβα ότι δεν εννοούσες δυναμικής ενέργειας, το εξέλαβα ως περιοχή της Φυσικής, λογοπαίγνιο έκανα, ο Χιουμορίστας που λέγαμε;)

comment image

Τελευταία διόρθωση15 ημέρες πριν από Διονύσης Μάργαρης
Πρόδρομος Κορκίζογλου

Όμορφη άσκηση κι αυτή Διονύση!
Ερμηνεία γραφικής παράστασης τάσης βολτομέτρου -χρόνου!
Να είσαι πάντα καλά και επί των επάλξεων ενεργός και αεικίνητος!

Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης
14 ημέρες πριν

Καλημέρα Διονύση. Μια από τις καλύτερες που έχω δει στο φαινόμενο της πτώσης αγωγού. Όλα σε ένα. Ελεύθερη πτώση, επιβραδυνόμενη και απόκτηση οριακής, επιταχυνόμενη και απόκτηση νέας οριακής! Η βραχυκυκλωμένη πηγή στο τέλος είναι όμορφη πινελιά.
Αν θέλει κάποιος μπορεί να βάλει και ενεργειακές μετατροπές και να κάνει όλη την επαγωγή σε μια άσκηση.
Ό,τι πρέπει αυτή την εβδομάδα για μια επανάληψη.
Σε ευχαριστούμε.

Δημήτρης Γκενές
Αρχισυντάκτης
14 ημέρες πριν

Καλημέρα Διονύση.
Πολύ μας ζόρισες (Κι εσύ Υπερπαραγωγή; 🙂 )
Καλό Τέταρτο θέμα με πολλά ερωτήματα που αξιολογούν την ικανότητα περιγραφής της εξέλιξης των φαινομένων γεγονότων, αλλά πάνω σε μια εύκολη διάταξη με την οποία οι μαθητές είναι εξοικειωμένοι.
Το κερασάκι στο τέλος με την βραχυκυκλωμένη πηγή εξετάζει και την εμπέδωση της ύλης της Β Λυκείου