by Ένα σώμα μάζας m είναι θετικά φορτισμένο με φορτίο q. Το σώμα είναι συνδεδεμένο στο ελεύθερο άκρο ενός οριζόντιου ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k, το άλλο άκρο του οποίου είναι ακλόνητα στερεωμένο σε κατακόρυφο τοίχο. Η όλη διάταξη βρίσκεται πάνω σε ένα λείο οριζόντιο επίπεδο σε περιοχή όπου επικρατεί οριζόντιο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης μέτρου B και φοράς από τη σελίδα προς τον αναγνώστη, όπως φαίνεται στο σχήμα. Το μέτρο της επιτάχυνσης της βαρύτητας ισούται με g.
Το σώμα αρχικά ισορροπεί ακίνητο με το ελατήριο να έχει το φυσικό του μήκος.
Κάποια στιγμή, απομακρύνουμε το σώμα οριζόντια κατά d, στη διεύθυνση του άξονα του ελατηρίου και το αφήνουμε ελεύθερο, με αποτέλεσμα να εκτελέσει απλή αρμονική ταλάντωση πάνω στο λείο αυτό οριζόντιο επίπεδο.
- Να προσδιορίσετε το μέγιστο πλάτος της ταλάντωσης, έτσι ώστε το σώμα να μην χάνει κατά την κίνησή του την επαφή του με το έδαφος.
Χάσιμο επαφής φορτισμένου σώματος
Χάσιμο επαφής φορτισμένου σώματος
Καλησπερα Μιλτο.Ετσι οπως εχεις διατυπωσει την ασκηση δεν νομιζω οτι υπαρχει πιθανοτητα να μπερδευτει καποιος.Ειναι συνδιασμος απλης αρμονικης ταλαντωσης και δυναμης του μαγνητικου πεδιου πανω σε κινουμενο φορτιο. Oμως επειδη στην πραγματικοτητα το επιταχυνομενο φορτιο θα εκπεμπει ηλεκτρομαγνητικη ακτινοβολια,θα χανει συνεχως ενεργεια με αποτελεσμα η ταλαντωση να ειναι φθινουσα.Για αυτον τον λογο
αν και ειναι προφανες οτι πρεπει να παρουμε ΑΑΤ για να λυσουμε την ασκηση,μαλλον θα υπηρχαν ενστασεις αν καποια τετοια ερωτηση επεφτε στις εξετασεις,δεδομενου οτι το σχολικο γραφει καποια πραγματα για εκπομπη ηλεκτρομαγνητικων κυματων απο ταλαντουμενα φορτια.
Γεια σου Κωνσταντίνε. Ευχαριστώ για το σχόλιο, το οποίο νομίζω ότι μπορεί να ξεκινήσει μία ουσιαστική συζήτηση.
Θα συμφωνήσω μαζί σου αναφορικά με την ένσταση σου περί «επιστημονικού λάθους στις υποθέσεις της άσκησης», καθώς ναι ένα επιταχυνόμενο φορτισμένο σώμα ακτινοβολεί. Όμως, εάν η επιτροπή θεμάτων επιλέξει να θέσει ως θέμα π.χ. μία ομαλή κυκλική κίνηση ενός φορτισμένου σωματιδίου θα «κατηγορήσουμε τους θεματοδότες για επιστημονικό σφάλμα» (με δεδομένο ότι και στην περίπτωση αυτή το σωματίδιο επιταχύνεται);
Επίσης, εάν δούμε τον τύπο του Larmor, στον παρονομαστή έχουμε τον κύβο της ταχύτητας του φωτός.
Σε κάθε περίπτωση, θα ήταν ίσως καλύτερο να είχα ως σημείωση στην άσκηση πως αγνοούμε το φαινόμενο της εκπομπής ακτινοβολίας.
Δεν διαφωνω.Εγω προσωπικα δεν εχω καποια ενσταση.Ειναι προφανες οτι αγνοουμε το φαινομενο εκπομπης ηλεκτρομαγνητικου κυματος.Απλως λεω οτι μαλλον θα υπηρχαν
ενστασεις αν στις εξετασεις επεφτε ασκηση με επιταχυνομενο φορτιο.
Μίλτο μου άρεσε πάρα πολύ το σενάριο και πάρα το γεγονός ότι είμαι 15 χρόνια εκτός φυσικής λυκείου τη διάβασα με ενδιαφέρον.Εδώ που τα λέμε ο Μαργαρης με παρέπεμψε γιατί του έθεσα ένα ερώτημα. Έχω όμως μια απορία. Στον τελικό τύπο βάζοντας τυπικές τιμές στα μεγέθη μου έβγαινε μέγιστο πλάτος τεράστιο. Δε μπορώ να συνδυάσω τιμές που να μου δίνουν λογικό αποτέλεσμα. Κατι δεν κάνω καλά μάλλον ή σε τελευταία ανάλυση πρόκειται απλά για μια άσκηση κατανόησης εννοιών και όχι κάτι που πραγματικά μπορεί να γίνει. Δεν είναι πρωτόγνωρο άλλωστε αυτό στο λύκειο.
Γεια σου Άρη.
Παρακολούθησα τη συζήτηση που είχατε με τον Διονύση εδώ, και χαίρομαι ιδιαίτερα για την απορία σου, καθώς ήταν και δική μου όταν κατασκεύαζα την άσκηση. Αυτός ήταν και ο λόγος που δεν την “έντυσα” αριθμητικά σε ένα πρόβλημα με περισσότερα υποερωτήματα και περιορίστηκα σε ένα “νοητικό πείραμα”.
π.χ. Αν m=100gr, B=1T, q=1μC και k=1000N/m, τότε το μέγιστο πλάτος προκύπτει 10.000m!!
Να είσαι καλά.
Καλημέρα Μίλτο και Χρόνια Πολλά.
Ωραία νοητική άσκηση, που συνδυάζει ταλάντωση, δύναμη Lorenz, χάσιμο επαφής…
Ίσως μη πραγματοποιήσιμη πειραματικά, αλλά εύστοχη θεωρητικά!!
Καλή Παναγιά.
Καλημέρα Πρόδρομε. Χρόνια πολλά και καλή Παναγιά.
Χαίρομαι που τη βρίσκεις εύστοχη, έστω και θεωρητικά!!