by 
Ένα τετράγωνο ομογενές αγώγιμο πλαίσιο πλευράς l=1m, με αντίσταση R=0,4Ω και μάζα m=0,4kg, σύρεται σε λείο οριζόντιο επίπεδο με την επίδραση μεταβλητής οριζόντιας δύναμης F, κινούμενο με σταθερή επιτάχυνση. Στο χώρο υπάρχουν δύο περιοχές όπου έχουμε δύο ομογενή κατακόρυφα μαγνητικά πεδία, με εντάσεις Β1=Β2=1Τ, αντίθετης φοράς, όπως στο σχήμα (σε κάτοψη). Το πλαίσιο εισέρχεται στο δεύτερο πεδίο τη στιγμή t0=0 με ταχύτητα υ0=0,5m/s και ελάχιστα πριν (τη στιγμή t0–) το μέτρο της δύναμης είναι ίσο με F0=0,4Ν.
i) Για τη στιγμή t0– να υπολογιστούν η τάση στιγμή VΑΓ, καθώς και η επιτάχυνση του πλαισίου.
Για την χρονική στιγμή t1=0,5s, να βρεθούν:
ii) Η μαγνητική ροή που διέρχεται από το πλαίσιο και ο ρυθμός μεταβολής της ροής αυτής, κατ’ απόλυτο τιμή.
iii) Η διαφορά δυναμικού VΑΓ και ο ρυθμός με τον οποίο παράγεται θερμότητα στο πλαίσιο, εξαιτίας του φαινομένου Jοule.
iv) Αφού υπολογιστεί η δύναμη που δέχεται το πλαίσιο από το μαγνητικό πεδίο, στη συνέχεια να βρεθεί η ισχύς της δύναμης F και ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του πλαισίου.
Μια άσκηση επαγωγής, πριν την Ανάσταση!
Καλό Πάσχα σε όλους, μαθητές και συναδέλφους…
Κέντημα και μάλιστα ψιλο-βελονιά Διονύση.
Μία ερώτηση: Μήπως είναι καλύτερα στο (iii) αντί για τάση V(ΑΓ) να ζητάμε
τη διαφορά δυναμικού V(ΑΓ); Αν δεν κάνω λάθος η τάση οφείλει να είναι θετική
Μία παρατήρηση: Στο (iv) είναι πιο εύκολο να ξεκινήσει κάποιος από
την ΑΔΕ τη δεδομένη χρονική στιγμή P(F)=dK/dt + P(Q)
Έχουμε βρει P(Q)=10J/s Επίσης ΣF=ma=0,4N Άρα dK/dt=ΣFυ=0,4J/s
Οπότε εύκολα P(F)=10,4J/s
Να θυμίσω επίσης πως ο 2ος ΚΚ είναι “εντός”….μην ξεχνιόμαστε
Καλή Ανάσταση σε όλους
Καλό απόγευμα Θοδωρή και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Για την τάση, έχεις δίκιο. Δεν ήθελα να δώσω στίγμα με αλλαγή της ορολογίας σε σχέση με την τάση του i) ερωτήματος, γι’ αυτό έγραψα “τάση” αλλά στην απάντηση έκανα την αντιστροφή, ώστε στο αποτέλεσμα να έχω θετική τιμή. Αλλά μάλλον κακό έκανα… Οπότε άλλαξα την εκφώνηση.
Και για το 2ο θέμα με την δύναμη άλλαξα την εκφώνηση, αφού δεν θα ήθελα να δω λύση, σαν αυτή που προτείνεις, αφού έτσι παρακάμπτεται, το ουσιαστικότερο μέρος του ερωτήματος, που δεν είναι τίποτα άλλο, παρά η εύρεση της δύναμης Laplace με αναφορές στις 4 πλευρές!
Τώρα το ερώτημα λέει όχι να βρεθεί η ισχύς της δύναμης, αλλά:
“Αφού υπολογιστεί η δύναμη που δέχεται το πλαίσιο από το μαγνητικό πεδίο, στη συνέχεια να βρεθεί η ισχύς της δύναμης F και ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του πλαισίου.”
Καλή Ανάσταση Θοδωρή, καλή Ανάσταση σε όλους.