Задача #303 ← →

П-об­раз­ные про­во­дя­щие рель­сы, рас­по­ло­жен­ные в вер­ти­каль­ной плос­ко­сти, за­мкну­ты на кон­ден­са­тор ем­ко­стью По рель­сам мо­жет сколь­зить без тре­ния и без по­те­ри кон­так­та го­ри­зон­таль­ный стер­жень мас­сой и дли­ной (см. ри­су­нок). В на­чаль­ный мо­мент ско­рость стерж­ня рав­на нулю. Со­бы­тия раз­во­ра­чи­ва­ют­ся в го­ри­зон­таль­ном од­но­род­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей За ка­кое вре­мя стер­жень опу­стит­ся на рас­сто­я­ние Со­про­тив­ле­ни­ем стерж­ня и рель­сов пре­не­бречь.

Решение

При­ме­ча­ние

По­сколь­ку по­ток че­рез кон­тур ме­ня­ет­ся из-за ро­ста пло­ща­ди, воз­ни­ка­ет ЭДС ин­дук­ции. На­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре рав­но ЭДС ин­дук­ции, по­сколь­ку со­про­тив­ле­ния в цепи нет. Ток за­ряд­ки ока­зы­ва­ет­ся по­сто­ян­ным, а дви­же­ние — рав­но­уско­рен­ным. На пер­вый взгляд это со­вер­шен­но не оче­вид­но.

Сла­га­е­мое име­ет, оче­вид­но, раз­мер­ность мас­сы (ни­че­го дру­го­го при­лич­ный че­ло­век при­ба­вить к мас­се не мо­жет). Мож­но ска­зать, что маг­нит­ное поле с кон­ден­са­то­ром на­ра­щи­ва­ют инерт­ную мас­су стерж­ня, не ме­няя гра­ви­та­ци­он­ную.

Ответ