Δύο παράλληλοι αγωγοί Αx και Γψ που βρίσκονται στο ίδιο κατακόρυφο επίπεδο έχουν μεγάλο μήκος και αμελητέα αντίσταση. Τα άκρα τους Α και Γ συνδέονται με αντίσταση R1=160Ω. H αντίσταση R1 βρίσκεται στο εσωτερικό κυλινδρικού δοχείου που περιέχει ορισμένη ποσότητα ιδανικού μονοατομικού αερίου. Το δοχείο κλείνεται στο ένα του άκρο με αβαρές έμβολο, με εμβαδόν Α=4·10-4 m2 το οποίο μπορεί να ολισθαίνει οριζόντια χωρίς τριβές όπως φαίνεται στο σχήμα. Οριζόντιος μεταλλικός αγωγός ΚΛ μήκους ℓ=l m, μάζας m = l kg και αντίστασης R=160 Ω αφήνεται να κινηθεί ( χωρίς τριβές) κατά μήκος των κατακόρυφων παράλληλων αγωγών έχοντας τα άκρα του σε συνεχή επαφή με αυτούς. Η όλη διάταξη βρίσκεται μέσα σε οριζόντιο ομογενές μαγνητικό πεδίο Β=40 Τ.
Α) Ποια είναι η οριακή (σταθερή) ταχύτητα που θα αποκτήσει ο αγωγός ΚΛ;
Β) Ποια είναι η τάση στα άκρα του αγωγού ΚΛ όταν αυτός αποκτήσει την σταθερή ταχύτητα;
Γ) Ποια είναι η επιτάχυνση με την οποία θα κινείται ο αγωγός ΚΛ όταν η ταχύτητά του είναι ίση με ½ υορ. Ποιος ο ρυθμός παραγωγής θερμότητας τότε στην αντίσταση R;
Δ) Αν για να αποκτήσει σταθερή ταχύτητα o αγωγός μετακινήθηκε κατά h=l,2m πόση θερμότητα αναπτύχθηκε συνολικά σ’ αυτόν;
Ε) Ποια η μετατόπιση του εμβόλου μέχρι η αγωγός να αποκτήσει την σταθερή ταχύτητα. Η μεταβολή του αερίου να θεωρηθεί αντιστρεπτή.
Δίνονται: g=10m/sec2 – CΡ=5R/2- CV=3R/2 – Ρατμ= 105 N/m2
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου