258. Κίνηση Ράβδου σε κατακόρυφο επίπεδο

Ο αγωγός ΚΛ μήκους L=0,4m και εσωτερικής αντίστασης R_ΚΛ=0,05Ω, ισορροπεί στη θέση που δείχνεται στο σχήμα, σε επαφή με δύο κατακόρυφους αγωγούς Αx και Γy, οι οποίοι στα άνω άκρα τους συνδέονται μέσω αντίστασης R=0,15Ω. Το σύστημα βρίσκεται μέσα σε ένα ομογενές οριζόντιο μαγνητικό πεδίο έντασης Β=2Τ, κάθετης στο επίπεδο των αγωγών, με την επίδραση μιας κατακόρυφης δύναμης F, μέτρου F_ο=2Ν. Σε μια στιγμή αυξάνουμε το μέτρο της ασκούμενης δύναμης στην τιμή F=5Ν, με αποτέλεσμα ο αγωγός ΑΚ να αρχίσει να επιταχύνεται προς τα πάνω.

Α) Να υπολογιστεί η θερμότητα που αναπτύσσεται τότε στον κάθε αντιστάτη.

B) Να υπολογιστεί το συνολικό φορτίο που πέρασε από τον αγωγό.

Γ) Να αποδείξτε ότι ο αγωγός θα αποκτήσει, μετά από λίγο, σταθερή (οριακή) ταχύτητα, την οποία και να υπολογίσετε, με δεδομένο ότι η οριακή ταχύτητα αποκτάται, πριν ο αγωγός φτάσει στον αντιστάτη R.

Δίνεται ότι   οι κατακόρυφοι αγωγοί δεν παρουσιάζουν αντίσταση, ενώ g=10m/s².                   

Συνοπτική λύση:

ή εδώ