263. Μεταφορική κίνηση ράβδου σε ομογενές μαγνητικό πεδίο

Στο κύκλωμα του σχήματος η ράβδος ΚΛ, έχει ωμική αντίσταση R=0,2Ω, μήκος L=1m, και μάζα m= Kg. Η ράβδος αρχικά ισορροπεί. Στη συνέχεια τη χρονική στιγμή t0=0 ασκούμε στο μέσο της ράβδου μια σταθερή οριζόντια δύναμη F=1N. Τότε η ράβδος αρχίζει να ολισθαίνει ενώ βρίσκεται συνέχεια σε επαφή με δυο παράλληλους μεταλλικούς αγωγούς Αx και Ay αμελητέας αντίστασης όπως 

στο σχήμα. Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης ανάμεσα στη ρ

άβδο και τους μεταλλικούς αγωγούς είναι μ= . Τα άκρα Α και Γ των μεταλλικών αγωγών συνδέονται με αντιστάτη, αντίστασης R1=0,8Ω. Η όλη διάταξη βρίσκεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης (μαγνητικής επαγωγής) Β=0,5T, που είναι κάθετο στη ράβδο και σχηματίζει με την κατακόρυφο γωνία φ=600. Τότε: α) Να υπολογιστεί η οριακή ταχύτητα (υορ), που θα αποκτήσει η ράβδος. β) Τη χρονική στιγμή t1 για την οποία η ταχύτητα της ράβδου είναι υ1= , να υπολογιστεί η επιτάχυνση της, καθώς και η τάση VKΛ στα άκρα της ράβδου. γ) Τη στιγμή που η ράβδος αποκτά την οριακή ταχύτητα, να υπολογιστούν η τριβή ολίσθησης ανάμεσα στη ράβδο και τους μεταλλικούς αγωγούς, καθώς και δύναμη Laplace που ασκείται σε αυτή. Δίνεται για τις πράξεις g=10m/s2. 

 Συνοπτική λύση: