297. Κίνηση Ράβδου σε κατακόρυφο επίπεδο III

 

Ο αγωγός MN μήκους ℓ΄=1m, μάζας m=0,5Kg και εσωτερικής αντίστασης R_ΜΝ=0,08Ω, βρίσκεται, σε επαφή στα σημεία Κ και Λ, με ΚΛ=ℓ=0,5m, με δύο κατακόρυφους αγωγούς Αx και Γy, οι οποίοι στα άνω άκρα τους συνδέονται μέσω αντιστάτη αντίστασης R₁=0,16Ω. Το σύστημα βρίσκεται μέσα σε ένα ομογενές οριζόντιο μαγνητικό πεδίο έντασης Β=2Τ και αρχικά ισορροπεί όπως φαίνεται στο σχήμα.

Τη χρονική στιγμή t₀=0s αφήνουμε τον αγωγό ελεύθερο ώστε να αρχίσει να επιταχύνεται προς τα κάτω.

 Α) Να αποδείξτε ότι ο αγωγός θα αποκτήσει, μετά από λίγο, σταθερή (οριακή) ταχύτητα, την οποία και να υπολογίσετε.

 Β) Όταν   ο αγωγός έχει ήδη αποκτήσει την οριακή του ταχύτητα, τότε να υπολογιστεί η διαφορά δυναμικού V_M-V_N.

 Γ) Στη συνέχεια μια επόμενη χρονική στιγμή κλείνουμε το διακόπτη Δ τότε:

 1. Ποια είναι η καινούργια υ_ορ  και

2. ποια είναι η νέα διαφορά δυναμικού V_M-V_N;

 Δίνεται ότι R₂=0,04Ω, ότι οι κατακόρυφοι αγωγοί δεν παρουσιάζουν αντίσταση, ότι δεν εμφανίζεται τριβή ολίσθησης και g=10m/s².                   

Συνοπτική λύση: