Ο αγωγός ΑΓ μάζας m=0,1kg, μήκους l=1m παρουσιάζει αντίσταση r=0,8Ω και μπορεί να κινείται σε επαφή με δύο μεταλλικούς κατακόρυφους στύλους, χωρίς αντίσταση, όπως στο σχήμα, χωρίς τριβές. Τα πάνω άκρα των δύο στύλων συνδέονται μέσω διακόπτη με μια αντίσταση R, ενώ στα κάτω άκρα τους συνδέουμε ένα ιδανικό βολτόμετρο. Κάθετα στο επίπεδο του σχήματος υπάρχει ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=1Τ.
Με ανοικτό το διακόπτη, κάποια στιγμή t0=0, αφήνουμε τον αγωγό ΑΓ να πέσει και τη στιγμή t1= 0,5s κλείνουμε το διακόπτη. Στο διπλανό διάγραμμα δίνεται η ένδειξη του βολτομέτρου, όπου πρακτικά τη στιγμή t2 =1,5s έχει σταθεροποιηθεί η ένδειξή του.
i) Να εξηγήσετε την μορφή της γραφικής παράστασης της τάσης, από 0-0,5s και να υπολογιστεί η τιμή της αντίστασης R.
ii) Να βρεθεί η επιτάχυνση του αγωγού ΑΓ, αμέσως μετά το κλείσιμο του διακόπτη, καθώς και ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής του ενέργειας τις στιγμές που το βολτόμετρο δείχνει ένδειξη 2V.
iii) Να κάνετε ένα ποιοτικό διάγραμμα της ταχύτητας του αγωγού ΑΓ σε συνάρτηση με το χρόνο, υπολογίζοντας και χαρακτηριστικές τιμές της ταχύτητας.
iv) Ποια η ένδειξη του βολτομέτρου τη στιγμή t2=1,5s;
v) Αφαιρούμε τον διακόπτη και την αντίσταση R, συνδέοντας τα άκρα x και y μέσω σύρματος αμελητέας αντίστασης και αφήνουμε ξανά, από το ίδιο ύψος τον αγωγό ΑΓ να κινηθεί. Να δώσετε ποιοτικά διαγράμματα για τις συναρτήσεις ταχύτητας- χρόνου και ένδειξης βολτομέτρου – χρόνου, υπολογίζοντας και χαρακτηριστικές τιμές ταχύτητας και τάσης.
Δίνεται g=10m/s2.
ή
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου