Συρμάτινο πλαίσιο ΑΖΔΓ σχήματος Π με τα σύρματα να περιβάλλονται από μονωτικό υλικό βρίσκεται σε επαφή με τις κορυφές του Α,Γ,Δ, και Ζ, με οριζόντιες σιδηροτροχιές Οχ και Ο’x’ , αμελητέας αντίστασης . Οι επαφές Α και Γ είναι αγώγιμες και οι Δ και Ζ μη αγώγιμες. Τα άκρα των σιδηροτροχιών Ο και Ο’ γεφυρώνονται με αντίσταση R1=1,5Ω. Είναι ΑΓ=ΔΖ=l=1m , ΑΖ=ΓΔ=d=0,5m και RΑΖΔΓ=R2= 0,5Ω Το σύστημα σιδηροτροχιές – πλαίσιο είναι κάθετο σε κατακόρυφο ΟΜΠ Β=1Τ (σχήμα 1) . Το διάνυσμα είναι συνεχώς κάθετο στην επιφάνεια του πλαισίου. Αν το πλαίσιο κινείται μεταφορικά πάνω στις σιδηροτροχιές χωρίς τριβές με σταθερή ταχύτητα υ, μέτρου υ=40m/s , οριζόντια και κάθετη στην πλευρά ΔΖ του πλαισίου:
Α. Ποιο το μέτρο της εξωτερικής ως προς το σύστημα του σχήματος 1 δύναμης F που ασκείται στο πλαίσιο;
Β. Απελευθερώνουμε τις επαφές Δ και Ζ , ακινητοποιούμε τις επαφές Α και Γ και θέτουμε το πλαίσιο σε ομαλή στροφική κίνηση γύρω από άξονα που διέρχεται από τα σημεία Α και Γ με γωνιακή ταχύτητα ω κατά τη φορά που φαίνεται στο σχήμα 2 ώστε να είναι υΖ=υΔ=υ=40m/s, κατά μέτρο .
B1. Γράψτε την εξίσωση i-t της έντασης του ρεύματος σε συνάρτηση με τον χρόνο αν τη στιγμή t=0 τα επίπεδα των σιδηροτροχιών και του πλαισίου συμπίπτουν
Β2. Ποιος είναι ο μέσος ρυθμός με τον οποίο εκλύεται θερμότητα προς το περιβάλλον;
Γ. Αν οι επαφές Α και Γ κινούνται με σταθερή ταχύτητα (και ταυτόχρονα το πλαίσιο περιστρέφεται όπως ακριβώς στο ερώτημα Β:
Γ1 . Ποιος ο αριθμός περιστροφών του πλαισίου στη διάρκεια της μετατόπισης των σημείων Α και Γ κατά Δx=4πm;
Γ2. Υπολογίστε το μέτρο της ταχύτητας της κορυφής Δ τις χρονικές στιγμές:
i. π/160 s, ii. π/80 s iii. π/480 s
Γ3. Γράψτε την εξίσωση VA–VB= f(t).
Γ4. Υπολογίστε το ποσό θερμότητας που εκλύεται προς το περιβάλλον σε χρόνο Δt=10s.
Γ5. Ποιο το μέτρο και ποια η κατεύθυνση της δύναμης Laplace στη ράβδο ΔΖ τη στιγμή π/480 s
ΦΥΣΙΚΗ Γ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗΦΥΣΙΚΗ Γ.
Η ΛΥΣΗ ΤΗΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ .
Το θέμα έχει βασιστεί σε μια ιδέα των Ανδρέα Βαλαδάκη και Γιάννη Κυριακόπουλου με τις ευχαριστίες μου. Σκοπός μου ήταν να είναι όλα τα ερωτήματα “εντός ύλης”. Πέραν των ενδεχόμενων και καλοδεχούμενων σχολίων σας θα ήθελα τη γνώμη σας αγαπητοί συνάδελφοι για το : 1. αν είναι όλα τα ερωτήματα εντός ύλης . 2 βαθμό δυσκολίας των επιμέρους ερωτημάτων.
Καλή άσκηση Γιώργο.
Εντός ύλης μου φαίνεται.
Δυσκολία έχει το ερώτημα Γ.
Ξανασκέφτομαι τον χαρακτηρισμό μου “εντός ύλης”.

Κοιτάζω διαφορετικά το Γ:
Βλέπω τρεις προσθετέους.
Για σου Γιάννη. Τη στιγμή t=0 το πλαίσιο βρίσκεται στο επίπεδο των σιδηροτροχιών και η πλευρά ΑΓ έστω ότι απέχει απόσταση D από το ΟΟ’, στη θέση x=0. Τη στιγμή t το ΑΓ βρίσκεται στη θέσηx και το πλαίσιο έχει περιστραφεί κατά Φ=ωt. Τότε η μαγνητική ροή ειναιΦ= Β(D+x)l+ Bdlσυνωt Με παραγώγιση ως προς τον χρόνο προκύπτουν δύο όροι: Ο όρος Βυl και ο όρος – Βldωημωt.
Ο ένας όρος οφείλεται στην μεταφορά και ο άλλος στην περιστροφή. Σε πλήρη συμφωνία με την ισοδύναμη περιγραφή που περιλαμβάνεται στη λύση του θέματος.
Η απόδειξη αναλυτικά.
Καλημέρα Γιώργο.
Παρεξήγησα την εκφώνηση και έγραψα υπολογισμό που θα έστεκε αν τα Δ και Ζ εκινούντο.
Καλημέρα Γιάννη. Ήταν πολύ χρήσιμες και η ιδέα που μου έδωσες για την δημιουργία της άσκησης και η παρέμβασή σου . Μας δόθηκε η ευκαιρία να δούμε το θέμα και κάτω από μια άλλη ενδιαφέρουσα οπτική γωνία.
Γεια σου Γιώργο. Κοίτα αν θέλεις στα μηνύματά σου
Καλημέρα Γιώργο. καλημέρα Γιάννη.

Όσον αφορά το Γ ερώτημα, ΗΕΔ από επαγωγή έχουμε εξαιτίας της κίνησης της πλευράς ΔΖ.
Ας πάρουμε Γιώργο την προβολή της επιφάνειας που διαγράφει η ΔΖ σε κατακόρυφο επίπεδο, με την βοήθεια του σχήματος:
Θεωρώντας την κίνηση σύνθετη, η πλευρά διαγράφει σε χρόνο 1/4 Τ την επιφάνεια S1 λόγω της μεταφορικής κίνησης και την επιφάνεια S2 εξαιτίας της περιστροφής. Έτσι η μέση ΗΕΔ στον χρόνο αυτό υπολογίζεται με βάση την συνολική επιφάνεια των S1 και S2.
Στην πραγματικότητα όμως η πλευρά δεν διαγράφει καμιά από τις επιφάνειες αυτές, αλλά διαγράφει την επιφάνεια S, (με μπλε χρώμα).
Τώρα πέρα από τα παραπάνω Γιώργο, θεωρώ πολύ δύσκολο το θέμα, για τελευταία επανάληψη. Προσωπικά θα το απέφευγα, αφού νομίζω ότι είναι πολύ πιο δύσκολη από τα αναμενόμενα και μόνο πανικό θα μπορούσε να δημιουργήσει στα παιδιά.
Καλημέρα Διονύση. Επιχείρησα να διευκολύνω την προσπάθεια κατανόησης του θέματος ,ειδικά την απάντηση στο ερώτημα Γ , με τα ερωτήματα Α και Β . Και βέβαια δίνοντας έμφαση στην Αρχή της ανεξαρτησίας των κινήσεων που την διδάσκονται τα παιδιά από τη Β τάξη . Η γνώμη μου είναι ότι αυτή η Αρχή προσφέρεται στην απλούστευση της απάντησης σε εκ πρώτης όψεως σύνθετα ερωτήματα και αυτό ήθελα να αναδείξω. Άλλωστε θα μπορούσε να επιλεγεί ένα μόνο από τα Γ2,Γ3,Γ4,και Γ5 ερωτήματα ως Δ5 για λόγους κλιμάκωσης του βαθμού δυσκολίας και για να υπάρξει διάκριση των υποψηφίων στις υψηλόβαθμες σχολές. Τα ερωτήματα είναι πολύ περισσότερα από αυτά των θεμάτων των πανελληνίων σκοπίμως, για λόγους επανάληψης και εμβάθυνσης. Όσο για αυτό που αναφέρεις για την επιφάνεια που διαγράφει η πλευρά ΔΖ δεν έχω αντίρρηση ,αλλά αυτό το στοιχείο δεν το έλαβα υπόψη στην απάντηση γιατί δεν μου χρειάστηκε. Στο δια ταύτα θεωρώ ότι προσφέρεται για την βαθύτερη και ουσιαστική κατανόηση της φυσικής. Έχω τη γνώμη ότι υπάρχουν μαθητές που μπορούν να τα κατανοήσουν αυτά τα πιο απαιτητικά θέματα και τους αρέσουν αυτές οι προκλήσεις. Όχι όλοι όμως. Υπάρχουν όμως και αρκετά ερωτήματα για όλους.