FizikEfsanevi

İndüksiyon

Faraday-Lenz

11. Sınıf Fizik

Kütlesi mm, direnci RR ve bir kenar uzunluğu LL olan kare şeklindeki iletken tel çerçeve, sayfa düzlemine dik manyetik alanın bulunduğu bölgeye serbest bırakılıyor. Manyetik alan düşey doğrultuda (yy ekseni) B(y)=kyB(y) = k \cdot y (k bir sabittir) şeklinde lineer olarak değişmektedir. Çerçeve limit hıza ulaştığında, bu hızın (vlimitv_{limit}) değeri aşağıdakilerden hangisine eşittir? (Yerçekimi ivmesi gg'dir; çerçevenin düzlemi her zaman sayfa düzlemindedir.)

Şıklar

A

fmgRk2L2f\frac{mgR}{k^2 L^2}

B

fmgRk2L3f\frac{mgR}{k^2 L^3}

C

fmgRk2L4f\frac{mgR}{k^2 L^4}

D

fmgRkL2f\frac{mgR}{k L^2}

E

fmgRk2Lf\frac{mgR}{k^2 L}

Çözüm Açıklaması

Çerçeve düşerken üst kenarı yy, alt kenarı y+Ly+L koordinatındadır. 1) Akı Değişimi: epsilon=dPhi/dtepsilon = -dPhi/dt. Akı hızı, çerçevenin alt ve üst kenarlarındaki manyetik alan farkından kaynaklanır. epsilon=(BaltBust)Lv=(k(y+L)ky)Lv=kL2vepsilon = (B_{alt} - B_{ust}) \cdot L \cdot v = (k(y+L) - ky) \cdot L \cdot v = k L^2 v. 2) Akım: I=epsilon/R=kL2v/RI = epsilon / R = k L^2 v / R. 3) Manyetik Kuvvet: Alt ve üst kenarlara etki eden net kuvvet (Lenz yasası gereği yukarı doğrudur): Fnet=ILBaltILBust=IL(BaltBust)=IL(kL)=IkL2F_{net} = I L B_{alt} - I L B_{ust} = I L (B_{alt} - B_{ust}) = I L (kL) = I k L^2. Akım değerini yerine koyarsak: Fmag=(kL2v/R)kL2=fk2L4vRF_{mag} = (k L^2 v / R) \cdot k L^2 = f\frac{k^2 L^4 v}{R}. 4) Limit Hız: Limit hızda mg=Fmagmg = F_{mag} olur. mg=fk2L4vlimitRimpliesvlimit=fmgRk2L4mg = f\frac{k^2 L^4 v_{limit}}{R} implies v_{limit} = f\frac{mgR}{k^2 L^4}.

Video Çözüm

AI ile video çözüm oluştur

Yükleniyor...

İnteraktif Çözüm

Adım adım, sesli ve animasyonlu çözüm. Quiz ile kendini test et!

Bu konudan daha fazla soru çöz!

Interaktif soru çözümü ile pratik yap, puan kazan.

Hızlı Çöz

Benzer Sorular