by 
Η διάταξη του σχήματος είναι οριζόντια. Η λεπτή ομογενής αγώγιμη ράβδος έχει αντίσταση ανά μονάδα μήκους R* = 1 Ω/m, μήκος L = 2 m και περιστρέφεται με σταθερή συχνότητα f = 8/π Hz γύρω από κατακόρυφο άξονα που περνάει από το Κ ώστε να εφάπτεται συνεχώς σε ημιπεριφέρεια από σύρμα χωρίς αντίσταση. Η ημιπεριφέρεια έχει κέντρο το σημείο Κ και ακτίνα ℓ = 1 m. Η ράβδος δεν παρουσιάζει τριβή με τον άξονα περιστροφής. Ο αγωγός ΚΝ έχει αντίσταση R1 = 2 Ω. Ο λαμπτήρας έχει στοιχεία κανονικής λειτουργίας «Pκ = 2 W, Vκ = 2 V». Στο χώρο που βρίσκεται η διάταξη υπάρχει κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β = 0 5 Τ. Η εφαπτομενική δύναμη έχει μέτρο F = 0,5 Ν.
α. Ελέγξτε αν υπάρχει τριβή μεταξύ ράβδου και σύρματος της ημιπεριφέρειας
β. Ελέγξτε αν ο λαμπτήρας λειτουργεί κανονικά
γ. Να βρεθεί η διαφορά δυναμικού (VΛ – VΚ) μεταξύ των άκρων της ράβδου
δ. Να βρεθεί το ποσοστό της προσφερόμενης ισχύος που γίνεται θερμική ισχύς λόγω φαινομένου Joule στην αντίσταση R1.
ε. Αν η μάζα της ράβδου είναι m = 1,5 kg να βρεθεί η συνισταμένη των δυνάμεων που δέχεται η ράβδος
Καλημέρα κύριε Σφυρή, μας δίνετε μια όμορφη άσκηση, η οποία “βάζει” πολλά θέματα
προς συζήτηση στην τάξη, αλλά και μεταξύ μας….
Η απάντηση που δίνετε ως προς την ύπαρξη τριβής είναι σωστή κατά τη γνώμη μου,
Τ=0,5Ν. Προσωπικά το έλυσα με Στ(Κ)=0 αν και νομίζω πως το βιβλίο αναφέρει τη συγκεκριμένη συνθήκη μόνο για περιστροφική ισορροπία, αρχικά ακίνητου αγωγού,
άρα θεωρώ (προσωπική γνώμη) πως για ομαλή στροφική δεν έχουμε ηθικό δικαίωμα
να ζητήσουμε μια ανάλογη σχέση.
Στη λύση που προτείνετε, βγάζετε Τ=1Ν… νομίζω η χρήση της ΑΔΕ όπως γίνεται έχει κάποιο θέμα..
Θα έγραφα την ΑΔΕ ως P(F)=P(T)+P(FL) ή FωL=Tω(L/2)+F(L)ω(L/4) η οποία θα κατέληγε στην FL=T(L/2)+F(L)(L/4) που προκύπτει από Στ(Κ)=0
Επίσης θεωρώ ότι ο “αδύναμος” και ανεφάρμοστος ορισμός του ΚΜ στο σχολικό δεν μας δίνει ηθικό δικαίωμα να θέτουμε ερωτήματα όπως το (ε)
Τυπικά ίσως και να μπορούμε, αλλά πιστεύω πως έτσι ανοίγουμε σε αχανή όρια την εξέταση και μπαίνει το ηθικό δίλλημα για παιδιά που πάνε στις εξετάσεις μέσω του σχολικού και μόνο
Καλή Κυριακή, θα είχε ενδιαφέρον η γνώμη και άλλων συναδέλφων ως προς τα όρια εξέτασης που μπορούμε να φθάσουμε
Καλημέρα Θοδωρή!!Ο ενικός επιβάλλεται (Ο Διονύσης το έχει γράψει και συμφωνώ).Ευχαριστώ για τα σχόλια σου!! Η τριβή είναι 0,5Ν..έχωκανει λάθος στην αντικατάσταση της απόστασης του σημείου εφαρμογής της τριβης με το κέντρο..και οι δύο λύσεις οδηγούν στο ίδιο αποτέλεσμα..προτίμησα την λύση με την ΑΔΕ για να ειμαι”νομιμος”..
Καλημέρα Γιώργο και Θοδωρή.
Γιώργο μου άρεσε η άσκηση μια και πρωτοτυπεί σε πολλά σημεία.
Θοδωρή διαβάζω στο βιβλίο:
Κέντρο μάζας (cm) ενός στερεού σώματος ονομάζεται το σημείο εκείνο που κινείται όπως ένα υλικό σημείο με μάζα ίση με τη μάζα του σώματος, αν σε αυτό ασκούνταν όλες οι δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα.
Δηλαδή δεχόμενοι ότι το μέσον είναι το κέντρο μάζας και ότι εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση, βάζουμε όλη τη μάζα της ράβδου σ’ αυτό. Τότε επειδή εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση δέχεται δύναμη m.ω^2.l. Ίση μ’ αυτήν πρέπει να είναι η συνισταμένη.
Το εδάφιο με τα μπολντ είναι στην ύλη ή το εξαίρεσαν και αυτό;
Η συζήτηση για τα όρια της εξέτασης θα είχε μεγάλο ενδιαφέρον. Μη έχοντας ζήσει το πνεύμα μιας σημερινής τάξης, επιφυλάσσομαι και περιμένω τους εν ενεργεία φίλους να την ανοίξουν.
Καλημέρα Γιώργο, συμφωνώ “Ο ενικός επιβάλλεται”….
Ναι, ο μοχλοβραχίονας της τριβής είναι L/2=2/2=1m και οδηγεί
στο σωστό Τ=0,5Ν …
εξάλλου ισχύει Pηλ=ΕΙεπ = απόλυτο ισχύος F(Laplace)=F(L)ωL/4
Θεωρώ πως η άσκηση έχει πολλά να διδάξει
Θεωρώ όμως πως δεν πρέπει να οδηγήσουμε την ήδη μεγάλη ύλη
σε ακόμα πιο αχανή όρια …
Προσωπική θέση εκφράζω, βλέποντας την αγωνία του μέσου υποψήφιου….
που καλείται κάθε 2ο-3ο μάθημα να αλλάζει θεματική περιοχή…. και να μην προλαβαίνει να ταξινομήσει όσα έχει διαβάσει…
Καλημέρα Γιάννη και Θοδωρή! Η άποψή μου είναι οτι εφόσον η παραγραφος “κέντρο μάζας” είναι εντός ύλης και η άσκηση είναι νόμιμη..υπερβολική βέβαια για τις εξετάσεις ωστόσο ενδιαφέρουσα για συζήτηση όπως επισημαίνει ο Θοδωρής…
Καλημέρα Γιάννη, Το εδάφιο με τα μπολντ είναι στην ύλη.
Όμως το σχολικό το εισάγει στην κινηματική για να το χρησιμοποιήσει αργότερα
στη δυναμική στερεού. Πλέον η δυναμική στερεού είναι εκτός ύλης.
Άρα, ηθικά εγώ δεν καλύπτομαι να εξετάσω κάτι ανάλογο
Η συζήτηση έγινε και το 2020-21. “Ημιεπίσημη” άσκηση αποσύρθηκε
Ας μην επαναλαμβανόμαστε…..
Σε κάθε περίπτωση προσωπική θέση εκφράζω.
Στην ουσία τώρα…
Δεν μου κάνει κόπο να αφιερώσω 10 λεπτά της διδακτικής ώρας να το πω…πιθανά
και να το έχω κάνει στο σχολείο που είμαι και αυτή τη χρονιά….για λόγους που εγώ γνωρίζω….Όμως….
Ερώτημα 1ο: Είμαι σίγουρος πως επειδή το ανέφερα κάποια στιγμή με πιθανούς απόντες από την τάξη εκείνη τη μέρα, το “κατοχύρωσα” ως γνώση προς εξέταση;
Ερώτημα 2ο: Είναι σίγουροι οι θεματοδότες πως έχει διδαχθεί εφαρμοσμένα σε κάθε σχολείο, ώστε να έχουν ηθικό δικαίωμα να το εξετάσουν;
Ερώτημα 3ο: Ποιος ο ρόλος του σχολικού; Απλά υποδεικνύει θεματικές περιοχές εξέτασης όπου ο καθένας μπορεί να ζητήσει ό,τι καταφέρει να “κολλήσει”;
Ή το σχολικό καθορίζει αυστηρά τα όρια της θεωρίας οπότε η εξέταση οφείλει να ανταποκρίνεται σε γνώση φυσικής που προκύπτει άμεσα και μονοσήμαντα από το σχολικό;
Ελπίζω να έθεσα τα ερωτήματα με τρόπο σαφή.
Το πνεύμα Γιάννη της σημερινής τάξης το ανέφερα πριν σε σχόλιο στο Γιώργο:
“την αγωνία του μέσου υποψήφιου….που καλείται κάθε 2ο-3ο μάθημα να αλλάζει θεματική περιοχή…. και να μην προλαβαίνει να ταξινομήσει όσα έχει διαβάσει…”
Μην ξεχνάμε πως οι τελειόφοιτοι του 2022-23 διαφέρουν πολύ από τη δική μου γενιά του 1982-83…. Τα παιδιά σήμερα δεν έχουν μάθει να διαβάζουν μεγάλη έκταση ύλης…. και υπεύθυνα δεν είναι τα ίδια γι αυτό…..οι υψηλές βαθμολογίες >18 γιατί είναι “καλό παιδί” έχουν δημιουργήσει κλίμα στρεβλό….το οποίο δεν μπορεί ξαφνικά στη Γ΄Λυκείου να αλλάξει πλεύση κατά 180 μοίρες…..
ξαναλέω, πως τα παραπάνω είναι προσωπική θέση…
Να συμφωνήσω Θοδωρή ότι θα ξαφνιάσει και θα προκαλέσει πρόβλημα τέτοιο θέμα. Είμαι κάπως εκτός κλίματος, όμως θα έκανα ένα – δυο με ράβδους και την κεντρομόλο στο κεντρο μάζας τους.
Ένα δυό, όχι ένα σήριαλ ραβδολογίας.
Καλησπερα.Η ασκηση ειναι νομιμη και ηθικη ή νομιμη αλλα οχι ηθικη ή και παρανομη και ανήθικη. 🙂 Eγω πιστευω οτι ειναι και νομιμη και ηθικη και ωραια ασκηση,διοτι απλουστατα βασιζεται στην προταση με τα μπολντ του βιβλιου, που εγραψε πιο πανω ο Γιαννης Κυριακοπουλος η οποια ειναι εντος υλης.
Καλησπέρα Γιώργο. Καλή άσκηση. ΗΕΔ εμφανίζεται σε όλη τη ράβδο και μάλιστα έχει τιμή 16V, αλλά ρευματοδοτεί μόνο ο μισός αγωγός, άρα εκμεταλλεύσιμη είναι μόνο η Ε = 4V.
Την ύπαρξη τριβής δύσκολα θα την έψαχναν οι μαθητές ενεργειακά. Μόνο με Στ = 0.
Αλλά το βιβλίο γράφει
Που όμως;
Στην παράγραφο 4.6 που είναι εκτός ύλης. Η παράγραφος 4.4 Ισορροπία, αναφέρεται μόνο σε ακινησία. Άρα θα συμφωνήσω με το Θοδωρή, δεν μπορούμε – όχι ηθικά – αλλά και πρακτικά να ζητήσουμε τέτοιο ερώτημα.
Ομοίως και το (ε), αναφέρεται σε ράβδο με μάζα, άρα έχει ροπή αδράνειας και η μελέτη της είναι πάλι εκτός.
Όλα αυτά δεν αφαιρούν σε τίποτα από την αξία της ανάρτησης, η κοπτορραπτική του Υπουργείου είναι η αρχική αιτία της συζήτησης αυτής.
Καλησπέρα Κωνσταντίνε και Ανδρέα!Η δική μου άποψη ταυτίζεται με του Κωνσταντίνου ..Αντρέα η κοπτοραπτική σωστά αναφέρεις δημιουργεί προβλήματα ..Οι υπεύθυνοι ας πάρουν το λόγο..