by 
Στο σχήμα φαίνεται ένας κατακόρυφος ευθύγραμμος αγωγός πολύ μεγάλου μήκους που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης I και ένα ορθογώνιο πλαίσιο ΚΛΜΝ που και αυτό διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα ίδιας έντασης I. Η φορά των ρευμάτων είναι σημειωμένη στο σχήμα. Το ορθογώνιο πλαίσιο έχει πλευρές α και β και μπορεί να περιστρέφεται χωρίς τριβές γύρω από τον κατακόρυφο άξονα συμμετρίας του z’z (ο οποίος είναι παράλληλος στον ευθύγραμμο αγωγό).
Το πλαίσιο απελευθερώνεται κάποια στιγμή ακίνητο σε τέτοια θέση ώστε οι πλευρές του ΛΜ και ΚΝ να είναι παράλληλες με τον ευθύγραμμο αγωγό και να απέχουν από αυτόν αποστάσεις ίσες με α, όπως στο σχήμα. Να υπολογίσετε τη συνολική ροπή ως προς τον άξονα z’z που ασκείται στο πλαίσιο από τον ευθύγραμμο αγωγό εκείνη τη στιγμή.
Η συνέχεια εδώ.
Αν και το θέμα είναι εκτός ύλης καθώς οι ασκούμενες δυνάμεις δεν είναι ομοεπίπεδες, θεωρώ ότι μπορεί να βοηθήσει στην απαιτούμενη αντίληψη στο χώρο.
Μίλτο καλημέρα.
Πράγματι εύστοχο θέμα που βοηθά τους μαθητές να ασκηθούν στον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβάνονται τα σώματα στο χώρο και να επιλέξουν κατάλληλη οπτική γωνία. Αν επιλέξουν να σχεδιάσουν πώς φαίνεται η διάταξη πάνω στο οριζόντιο επίπεδο, στο οποίο βρίσκεται το τρίγωνο ΑΓΔ (αυτό το τρίγωνο φαίνεται στην λύση σου), το σχήμα απλοποιείται.
Επίσης νομίζω ότι οι δυνάμεις που ασκούνται στις κατακόρυφες πλευρές του πλαισίου είναι ομοεπίπεδες.
Καλημέρα Ανδρέα. Ευχαριστώ για το σχολιασμό και την κρίσιμη παρατήρηση!
Η απομόνωση του τριγώνου ΑΓΔ απλοποιεί αισθητά την αντιμετώπιση. Η αντίληψη στο χώρο που λέγαμε!!
Έχεις απόλυτο δίκαιο ότι οι δυνάμεις που μας ενδιαφέρουν είναι ομοεπίπεδες (βρίσκονται πάνω στο επίπεδο του τριγώνου), μου διέφυγε τελείως…
Θα σβήσω το “εκτός ύλης” και εάν το κρίνουν οι διαχειριστές, μπορεί να μεταφερθεί η ανάρτηση στη Φυσική Γ (από τα άρθρα).
Θα μπορούσες να παρουσιάσεις και τις δύο λύσεις, με τις δύο οπτικές γωνίες.
Αυτό θα βοηθούσε τους μαθητές να καταλάβουν ότι πρέπει να αναζητούν κατάλληλη γωνία παρατήρησης, για να απλοποιούν τη λύση. Για να αντιμετωπίζουν προβλήματα ηλεκτρομαγνητισμού θα πρέπει να ασκηθούν σαν τους αρχιτέκτονες με κατόψεις, πλάγιες όψεις κλπ!
Προστέθηκε και το σχήμα σε κάτοψη.
Ευχαριστώ πολύ Ανδρέα!
Ίσως θα πρέπει να αφαιρεθεί και το σχόλιό σου για “εκτός ύλης κλπ”.
Δεν θα έλεγα ότι είναι απαραίτητο να αφαιρεθεί το αρχικό μου σχόλιο, καθώς έτσι θα χαλάσει η συνοχή των παρακάτω.
Τουλάχιστον στην περίπτωση αυτή συμφωνήσαμε σύντομα ότι η άσκηση είναι εντός ύλης!!
Πολύ καλή άσκηση!
Λίτή όπως όλες οι ασκήσεις σου.
Καλησπέρα Γιάννη.
Ευχαριστώ!