web analytics

Μια ηλεκτρομαγνητική σπαζοκεφαλιά.

Τα δύο φορτισμένα σφαιρίδια κινούνται με σταθερές ταχύτητες, κάθετες μεταξύ τους και ίδιου μέτρου υ.

Είναι πανομοιότυπα.

Ας ασχοληθούμε με τη δύναμη που δέχεται το ένα από αυτά. Ότι βγάλουμε το μεταφέρουμε στο άλλο εύκολα.

Το φορτίο 1 δημιουργεί δύο πεδία, ένα ηλεκτρικό και ένα μαγνητικό. Οι εξ αυτών δυνάμεις σχεδιάζονται εύκολα.

Η συνισταμένη τους δεν έχει την διεύθυνση της διακέντρου των δύο φορτίων.

Όμως………

Συνέχεια:

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
35 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Δημήτρης Γκενές
Αρχισυντάκτης
13/09/2019 2:52 ΜΜ

Μετασχηματισμός Lorentz 

Διότι η δύναμη ασκείται από το πεδίο σε θέση προηγούμενη.

Γιάννηs Κυρίκοs
13/09/2019 4:20 ΜΜ

Γιάννη καλησπέρα και καλή σχολική χρονιά.Το σκέφτηκα διαφορετικά.Αν αντί για δυο μεμονωμένα φορτία είχαμε δυο σύρματα που διαρρέονται από ρεύματα, τότε το ρεύμα του σύρματοs και το μαγνητικό πεδίο που δημιουργεί είναι ανεξάρτητο από τη κίνηση του παρατηρητή αφού για παρατηρητή που κινείται παράλληλα με τα ηλεκτρόνια υπάρχει το ρεύμα των θετικών φορτίων που είναι ακριβώs το ίδιο με το ρεύμα των ηλεκτρονίων για ακίνητο.Εδώ όμωs που έχουμε σημειακά φορτία το μαγνητικό πεδίο εξαρτάται από τη κίνηση του παρατηρητή.

Γιάννης Μήτσης
Αρχισυντάκτης
13/09/2019 5:07 ΜΜ

Πράγματι οι δύο παρατηρητές δεν αντιλαμβάνονται την ίδια συνισταμένη δύναμη αλλά αυτό αποτελεί παράδοξο μόνο εντός του πλαισίου της νευτώνειας μηχανικής. Ο ηλεκτρομαγνητισμός δεν είναι πλήρως συμβατός με νευτώνεια μηχανική.

Για μη σχετικιστικές ταχύτητες, η Fηλ είναι πολύ μεγαλύτερη της Fμ, επομένως, Fολ=Fηλ και έτσι οι δύο παρατηρητές αντιλαμβάνονται την ίδια περίπου συνισταμένη δύναμη.

Νίκος Παναγιωτίδης

Θεωρώ ότι το λάθος είναι στην πρώτη εικόνα. Το ηλεκτρικό πεδίο κινούμενου φορτίου δεν είναι πεδίο Coulomb.

Δημήτρης Σκλαβενίτης

Γιάννη,

 ο μετασχηματισμός Lorenz στην περίπτωση αυτή είναι σε δύο διαστάσεις

 και όπως βγαίνει, η ταχύτητα του 2 ως προς τον 1 δεν έχει ίσου μέτρου συνιστώσες.

Αν δεν κάνω λάθος : ταχύτητα του 2 ως προς τον 1 = V12 και

συνιστώσα της V12 κατά τον άξονα x = -V/γ

συνιστώσα της V12 κατά τον άξονα y = -V

όπου γ = (1-V^2/c^2)^(-1/2)   

Άρα ο 2 δεν πλησιάζει ακτινικά τον 1. Τώρα τι πεδίο και δύναμη θα μετρήσει ο

2 είναι "άλλη ιστορία"… Ίσως από βδομάδα.

Αρης Αλεβίζος
Αρχισυντάκτης
13/09/2019 9:12 ΜΜ

Γιαννη δεν μπορώ να κάνω σχήματα άρα θα μιλάω μετά δικά σου.
Φανταζόμαστε εναν ακίνητο παρατηρητή και δύο φορτία, το ένα , Q , το θεωρούμε πηγή του πεδίου και το άλλο , q,   υπόθεμα.  Στα σχήματα σου στο Q αντιστοιχεί το 1, στο   q αντιστοιχεί το 2
 Τέσσερεις δυνατές περιπτώσεις. 
Α. Πηγή και υπόθεμα ακίνητα. Ο παρατηρητής μέτρα δύναμη Coulomb F στην ευθεία που ενώνει τα δύο φορτία.
Β. Πηγή ακίνητη υπόθεμα κινούμενο. Ισοδύναμο με το δευτερο σχήμα σου αφού δεν έχουμε κίνηση της πηγής ως προς τον παρατηρητή. Ο παρατηρητής μέτρα δύναμη Coulomb F  στην ευθεία που ενώνει τα δύο φορτία.
Γ. Πηγή κινούμενη υπόθεμα ακινητο. Ο παρατηρητής μέτρα πάνω στο q δύναμη  Fe στη διεύθυνση που ενώνει τα φορτία διαφορετική από τις προηγούμενες που δεν υπακούει στον νόμο του Coulomb αλλά εξαρτάται και από την ταχύτητα του Q, είναι ηλεκτρικής φύσης και υπολογίζεται ακριβώς από την ειδική θεωρία της σχετικότητας.
Δ)  Πηγή κινούμενη υπόθεμα κινούμενο. Ισοδύναμο με το πρώτο σχήμα σου.  Ο παρατηρητής μετράει στο q μία δύναμη FL που δεν βρίσκεται στη διεύθυνση που ενώνει τα φορτία  την δύναμη Lorentz και υπολογίζεται ακριβώς από την ειδική θεωρία της σχετικότητας. Το μέτρο της εκτός των άλλων εξαρτάται από την ταχύτητα του υποθέματος.
Στις περιπτώσεις Α) και Β) ο παρατηρητής αποδίδει τις ίσες δυνάμεις F στο ηλεκτροστατικό πεδίο.
Στις περιπτώσεις Γ) και Δ) ο παρατηρητής αποδίδει τις διαφορετικές τιμές των Fe,  FL. απο την F σε αλλοίωση των ιδιοτήτων του χώρου μέσα στον οποίο κινείται η πηγή Q σε σχέση με εκείνες που είχε ο χώρος όταν το Q  ήταν ακίνητο. 
Στην περιπτωση Γ) το πεδίο ειναι ηλεκτρικό (όχι ηλεκτροστατικό)
και στην Δ) το πεδίο ειναι  μαγνητικό.

Προσεγγιστικά πάντως  ο  λόγος των  δυνάμεων  σου  βγαίνει        Fμ /  Fη= u^2/c^2 δηλαδή Fμ είναι πολύ μικρότερη της  Fη για συνηθισμένες ταχύτητες.

Χρήστος Αγριόδημας
Αρχισυντάκτης

Καλησπέρα σε όλη την παρέα

Το άρθρο του physicsgg από τις σημειώσεις του καθηγητή Steven Errede εδώ

Χρήστος Αγριόδημας
Αρχισυντάκτης

Γράφω από κινητό και μάλλον δεν ανοίγει το αρχείο. Θα το διορθώσω σε λίγο

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
13/09/2019 9:32 ΜΜ

Τώρα ανοίγει Χρήστο.

Σε ευχαριστούμε.

Πάνος Μουρούζης
14/09/2019 9:52 ΠΜ

Γιάννη καλημέρα. 

Να ρωτήσω αφού τα φορτία αλληλεπιδρούν πως κινούνται με σταθερή ταχύτητα;

Ανδρέας Βαλαδάκης
15/09/2019 12:13 ΜΜ

Καλημέρα σε όλους.

Αν έχω καταλάβει καλά το ερώτημα, νομίζω ότι δεν υπάρχει παράδοξο. Σε πάρα πολλές περιπτώσεις οι παρατηρητές μετρούν διαφορετικές τιμές μεγεθών. Συμφωνούν μόνο ως προς τις σχέσεις μεταξύ αυτών των μεγεθών, δηλαδή ως προς τη μορφή των φυσικών νόμων. Κάνω λάθος;