Это задача 7.7c из книги Дэвида Дж. Гриффитса - Введение в электродинамику.
Металлический стержень массы скользит без трения по двум параллельным проводящим рельсам на расстоянии отдельно. Резистор соединен поперек рельсов, и однородное магнитное поле , указывая на страницу, заполняет всю область.
Сила на стержне (Слева).
Если бар начинается со скорости (справа как на рисунке) в момент времени , и остается скользить, какова будет его скорость через некоторое время ?
Правильное решение:
Но мое первоначальное решение было:
Я думаю, формула действует только при постоянном ускорении. Вот в чем моя ошибка. Верно?
Формула, которую вы используете, действительна только тогда, когда ускорение тела постоянно.
Вы можете прочитать больше здесь , чтобы понять, почему это так. Проще говоря, из-за нашего предположения о постоянном ускорении мы получаем результат, который вы используете, иначе вы получите дифференциальное уравнение.
В этом вопросе сила продолжает изменяться, следовательно, ускорение также продолжает меняться.
Чтобы получить правильный ответ, как указано в книге, вам нужно написать дифференциальное уравнение для скорости.
Вы можете сделать это, написав свое ускорение как
dV/dt
Поскольку это скорость изменения скорости, вы получите довольно простое дифференциальное уравнение, и, взяв антилогарифм с обеих сторон, вы получите ответ.
Г. Смит