Θέμα Β: “έλα μαζί μου”

Δύο παράλληλες μεταξύ τους μεταλλικές ράβδοι με μάζες Μ₁=3m και Μ₂=m βρίσκονται σε οριζόντιο επίπεδο με τα άκρα τους πάντοτε σε επαφή με δύο παράλληλους μεταλλικούς αγωγούς χ΄χ και ψ΄ψ απείρου μήκους. Στην περιοχή υπάρχει κατακόρυφο ΟΜΠ μαγνητικής επαγωγής Β.

Κάθε μια από τις ράβδους εχει αντίσταση R. Αρχικά οι δυο ράβδοι είναι ακίνητες.

Την χρονική στιγμή  t=0 δίνουμε στην ράβδο Μ₁ αρχική ταχύτητα u₀  ετσι ώστε αυτή να απομακρύνεται από την ράβδο Μ₂. Κατά την διάρκεια του φαινομένου θεωρούμε ότι δεν υπάρχουν τριβές και αντίσταση από τον αέρα.

ΘΕΜΑ Β και σε pdf.

ΛΥΣΗ Β2 . Η ράβδος 1 επιβραδύνεται απο την μαγνητική δύναμη οπότε η ταχύτητα της μειώνεται ενώ η ράβδος 2 επιταχύνεται απο την μαγνητική δυναμη. Κάποια  στιγμή οι ταχύτητες εξισώνονται στην συνέχεια το φ=σταθ και η Εεπ=0 τοτε το Ι=0 και οι δυνάμεις γίνονται  F1=F2=0 κατα μέτρο.

Β3. Επειδή το σύστημα είναι μονωμένο απο ΑΔΟ προκύπτει η κοινή ταχύτητα των ράβδων

Β4. Με την διατήρηση ενέργειασ για το σύστημα προκύπτει η θερμική ενέργεια Q=3mu₀²/8