Что такое v(t)v(t)v(t) в скользящем проводящем рельсе в магнитном поле?

введите описание изображения здесь

Это задача 7.7c из книги Дэвида Дж. Гриффитса - Введение в электродинамику.

Металлический стержень массы м скользит без трения по двум параллельным проводящим рельсам на расстоянии л отдельно. Резистор р соединен поперек рельсов, и однородное магнитное поле Б , указывая на страницу, заполняет всю область.

Сила на стержне Ф "=" Б 2 л 2 в р (Слева).

Если бар начинается со скорости в 0 (справа как на рисунке) в момент времени т "=" 0 , и остается скользить, какова будет его скорость через некоторое время т ?

Правильное решение:

д в д т "=" Б 2 л 2 в р м в "=" в 0 е Б 2 л 2 т р м

Но мое первоначальное решение было: в "=" в 0 Б 2 л 2 в т р м в "=" в 0 1 + Б 2 л 2 т р м

Я думаю, формула в "=" в 0 + а т действует только при постоянном ускорении. Вот в чем моя ошибка. Верно?

Да, эта формула справедлива только для постоянного ускорения.

Ответы (1)

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.