Fizică, astronomie şi aerospaţiale > Gedankenexperiment (experimente imaginare)
Paradoxul lui Feynman
Abel Cavaşi:
La sugestia din mesajul lui Adrian privind problema pusă de Feynman (detaliată pe blogul meu) am deschis acest subiect pentru a stabili împreună ce se întâmplă, de fapt, în experimentul cu discul (sau bara) de plastic, sarcinile şi bobina.
Pentru a nu vă purta aiurea, prezint aici acel experiment şi dilema pe care el îl provoacă:
-La periferia unui disc de plastic se amplasează uniform şi solidar cu discul nişte sarcini electrice egale, iar în centrul discului se aşează o bobină solenoidală cu axa perpendiculară pe disc. Prin bobină trece un curent electric constant, produs de o baterie.
-Ce se va întâmpla dacă, printr-o metodă oarecare, întrerupeţi curentul electric produs de baterie (de exemplu, dacă tăiaţi firul de alimentare al bobinei)? Va rămâne acesta nemişcat, sau va începe să se rotească?
HarapAlb:
Bobina este atasata de disc sau suspendata deasupra lui ?
Abel Cavaşi:
--- Citat din: HarapAlb din Ianuarie 21, 2008, 12:07:27 p.m. ---Bobina este atasata de disc sau suspendata deasupra lui ?
--- Terminare citat ---
Foarte importantă întrebare, într-adevăr. Evident, bobina se consideră şi ea legată solidar de disc, deşi ar fi interesant să vedem ce se întâmplă şi în cazul în care bobina este suspendată fără contact cu discul.
HarapAlb:
Cand se opreste curentul prin bobina se genereaza un camp electromagnetic care, banuiesc, are moment cinetic orbital.
Inca n-am schitat niciun calcul.
Electron:
--- Citat din: Abel Cavaşi din Ianuarie 20, 2008, 05:41:09 p.m. --- prezint aici acel experiment şi dilema pe care el îl provoacă:
-La periferia unui disc de plastic se amplasează uniform şi solidar cu discul nişte sarcini electrice egale, iar în centrul discului se aşează o bobină solenoidală cu axa perpendiculară pe disc. Prin bobină trece un curent electric constant, produs de o baterie.
-Ce se va întâmpla dacă, printr-o metodă oarecare, întrerupeţi curentul electric produs de baterie (de exemplu, dacă tăiaţi firul de alimentare al bobinei)? Va rămâne acesta nemişcat, sau va începe să se rotească?
--- Terminare citat ---
Raspuns scurt: Discul ar trebui sa se roteasca.
Raspuns mai lung:
Experimentul se bazeaza pe ideea ca orice variatie de camp magnetic creeaza un camp electric, si viceversa. Calitativ, campul electric generat de o variatie de camp magnetic printr-o suprafata (variatie de flux), de-a lungul conturului inchis al acestei suprafete, este dat de Legea de Inductie a lui Faraday (a treia ecuatie a lui Maxwell este forma diferentiala a acesteia).
In cazul experimentului propus, bobina parcursa de curent electric constant se comporta initial ca un magnet permanent, cu linii de camp care traverseaza perpendicular planul discului de plastic. In momentul in care se intrerupe curentul, campul magnetic "dispare" (nu mai este creat) si deci asistam la o variatie de camp magnetic (variatie de flux), intr-un timp foarte scurt.
Aceasta variatie, conform Legii de Inductie a lui Faraday, aplicata la conturul format de sarcinile fixate pe disc, creaza un camp electric "circular" (data fiind simetria "aparatului experimental") ce va actiona asupra sarcinilor si va produce un cuplu de forte care ar trebui sa roteasca discul.
Spun ar trebui, intr-un caz ideal, in care frecarea prezenta la nivelul "articulatiilor" axei discului este ZERO.
Presupunerea mea este ca intr-un caz practic, aceasta frecare ar fi suficienta sa impiedice rotatia, dat fiind ca fortele produse de campul electric ar fi relativ reduse.
Ca o observatie, analiza mea calitativa ar fi aceeasi, indiferent daca bobina e fixata pe disc sau nu. Daca e fixata, ar creste inertia ansamblului mobil, si ar reduce cantitativ sansele de a vedea un efect practic. Astept evident comentariile voastre.
Am si eu o intrebare: de ce este folosit termenul "paradox" in descrierea acestui experiment?
e-
Navigare
[#] Pagina următoare
Du-te la versiunea completă