Η δύναμη Laplace και η στατική τριβή

Posted on 03/10/2019

1


Δύο παράλληλοι μεταλλικοί αγωγοί AX και ΓΥ μηδενικής αντίστασης σχηματίζουν με την οριζόντια διεύθυνση γωνία θ=45ο. Οριζόντια μεταλλική ράβδος ΚΛ με μήκος ℓ=1m, μάζα m=0,1kg και αντίστασης R=8Ω έχει τα άκρα της σε επαφή με τους αγωγούς AX και ΓY. Η ράβδος KΛ μπορεί να ολισθαίνει με τα άκρα της να εφάπτονται τους αγωγούς ΑΧ και ΒΥ, και τροφοδοτείται με ηλεκτρικό ρεύμα από πηγή ΗΕΔ Ε και εσωτερικής αντίστασης r=2Ω, όπως στο σχήμα.
Η διάταξη τοποθετείται σε χώρο όπου υπάρχει οριζόντιο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β = 1Τ, έτσι ώστε οι δυναμικές γραμμές του πεδίου να είναι κάθετες στον αγωγό ΚΛ.
(α) Να προσδιοριστεί η τιμή της ΗΕΔ Ε για την οποία ο αγωγός ΚΛ ισορροπεί;
(β) Εξηγείστε τι θα συμβεί στη ράβδο ΚΛ αν η ηλεκτρική πηγή αντικατασταθεί από άλλη πηγή με ΗΕΔ Ε’= 5Volt και εσωτερική αντίσταση r=2Ω.
Δίνονται: η επιτάχυνση της βαρύτητας g = 10 m/s2 και ο συντελεστής οριακής τριβής μεταξύ της ράβδου ΚΛ και των αγωγών ΑΧ και ΓY, μορ=0,9.