Οι ροπές κατά την περιστροφή του πλαισίου

Ένα ομογενές μεταλλικό ορθογώνιο πλαίσιο ΑΓΔΕ με πλευρές (ΓΔ)= α =0,5m και (ΑΓ)= 2α, στρέφεται όπως στο σχήμα, γύρω από κατακόρυφο άξονα z, ο οποίος περνά από τα μέσα των πλευρών ΑΓ και ΔΕ, αλλά και από το κέντρο μάζας Κ του πλαισίου, χωρίς τριβές. Το επίπεδο του πλαισίου είναι κατακόρυφο, ενώ βρίσκεται μέσα σε ένα οριζόντιο ομογενές μαγνητικό πεδίο. Το πλαίσιο στρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω=4rad/s, με την επίδραση μεταβλητής δύναμης F1, η οποία ασκείται στην κορυφή Γ, κάθετα στο επίπεδο του πλαισίου.  Για την στιγμή t1 όπου η ένταση του πεδίου είναι παράλληλη στο επίπεδο του πλαισίου, ζητούνται:

  1. Πόση είναι η μαγνητική ροή που διέρχεται από το πλαίσιο; Γιατί το πλαίσιο διαρρέεται από ρεύμα; Να βρείτε την φορά της έντασης του ρεύματος που διαρρέει την πλευρά ΓΔ.
  2. Να σχεδιάσετε στο σχήμα την δύναμη από το μαγνητικό πεδίο που ασκείται σε κάθε πλευρά του πλαισίου. Από ποια εξίσωση υπολογίζεται το μέτρο κάθε δύναμης;
  3. Αν η δύναμη Laplace που ασκείται στην πλευρά ΓΔ έχει μέτρο FΓΔ=0,5Ν, να σχεδιάσετε την εξωτερική δύναμη F1 και να υπολογίσετε το μέτρο της.
  4. Να βρεθεί ο στιγμιαίος ρυθμός με τον οποίο παράγεται θερμότητα στην αντίσταση του πλαισίου.

Απάντηση:

ή

(Visited 444 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
11 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Πρόδρομος Κορκίζογλου

Καλησπέρα Διονύση.
Διασαφηνίζεις πολύ καλά το τι συμβαίνει κατά την παραγωγή εναλλασσόμενης τάσης σε πλαίσιο που στρέφεται εντός μαγνητικού πεδίου Β, καθώς και τις δυνάμεις Laplace και τη ροπή του ζεύγους των.
Το σχολικό βιβλίο έχει μεν τη θεωρία, αλλά στις ασκήσεις δεν θίγει κάτι!
Έβαλα κι εγώ κάτι στο θέμα Γ του τελευταίου διαγωνίσματος μου. Μάλλον μπορεί να “παίξει” κάτι τέτοιο στις εξετάσεις…
Να είσαι καλά.

Θοδωρής Παπασγουρίδης

Να βρείτε την φορά της έντασης του ρεύματος που διαρρέει την πλευρά ΓΔ”

Ο κανόνας Lenz με τη βοήθεια της ροπής της δύναμης Laplace

Τόσο λιτά και ουσιαστικά

Καλύτερα δεν γίνεται Διονύση, ευχαριστούμε

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Διονύση.
Μ’άρεσε το σύνολο και εννοείται τα επι μέρους που το δομούν…,
Φ=0 αλλά dΦ/dt διάφορος του μηδενός …, Lenz
Καλό Σαββατοκύριακο

Αποστόλης Παπάζογλου
Αρχισυντάκτης
12 ημέρες πριν

Καλημέρα Διονύση. Τα μαγιάτικα δώρα σου κάθε χρόνο, τα περιμένω με χαρά και τα τιμώ ιδιαιτέρως στην τάξη. Πολύ καλή!

Ξενοφών Στεργιάδης
12 ημέρες πριν
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Καλό απόγευμα, Διονύση ενδιαφέρον το θέμα αφ’ ενός γιατί επιτέλους κάποιος βλέπει το αίτιο κίνησης ενός πλαισίου και αφετέρου διότι του δίνεται η δυνατότητα να επαληθεύσει τα του Lenz και σε μια άλλη εκδοχή του.
Να είσαι καλά.

Ελευθερία Νασίκα
Αρχισυντάκτης
11 ημέρες πριν

Η μεγιστοποίηση της ΗΕΔ, τη στιγμή που η ροή είναι μηδενική, αποτελεί ένα δύσκολο σημείο, το οποίο ούτε οι μαθητές της θετικής έχουν ξεκαθαρίσει (που ξέρουν, υποτίθεται, και παραγώγους).
Τα ερωτήματα είναι κλιμακωτά, ώστε να βοηθούν και να κατευθύνουν τη σκέψη στα πλαίσια μιας καλής επανάληψης των λεπτών σημείων της θεωρίας.
Στο τελευταίο ερώτημα μού άρεσε ο έμμεσος υπολογισμός της θερμικής ισχύος, μέσω της F1 (δεν το σκέφτηκα, βρήκα το Ι από την FL του προηγούμενου ερωτήματος).
Ευχαριστούμε Διονύση.