Paras vastaus
”Liittimen nopeus” on jonkinlainen vastus . Tyhjössä ei ole vastusta.
Mutta ei ole mahdollista, että jokin kiihtyy loputtomiin, koska energia on rajallinen. Mitä tahansa kiihdytykseen käytetään, se on potentiaalisen energian lähde ja suurin nopeus on se, jossa kaikki tuo potentiaalinen energia muunnetaan kineettiseksi energiaksi.
Jos potentiaalinen energia on gravitaatiota, kyseinen suurin nopeus on sama kuin pakenemisnopeus, \ sqrt \ frac {2GM} r. esine tulee sisään hyvin kaukaa, se on nopeus, joka sillä on, kun se osuu kohteen pintaan (säteellä r). Jos se menettää kohteen tai menee siinä olevan reiän läpi, se jatkaa samaan suuntaan ja hidastaa jatkuvasti painovoiman takia, joka kulkee yhä vähemmän ja pidemmälle.
Huomaa, että se kiihtyy koko ajan, aina kohteen suuntaan. Siinä esimerkissä rajoitimme sen yhteen suuntaan, ja kiihtyvyys muuttaa yhtäkkiä suuntaa kulkiessaan keskustan läpi. Realistisemmin, sillä voi olla liike kahteen suuntaan, jolloin se kiihtyy jatkuvasti samalla määrällä, mutta suunta muuttuu aina. Joten se kiihtyy aina, mutta sen nopeutta rajoittaa aina kiihdytyssuunnan jatkuva muutos. Rajatapauksessa se on täydellinen ympyrä ja nopeus on aina sama. Yleisemmässä tapauksessa se on ellipsi, jonka kohde on yhdellä tarkennuksella, nopeammin kuin se lähestyy kyseistä sivua ja hitaammin kauempana. Toisessa raja-tapauksessa ellipsi voidaan venyttää viivaksi ja objekti liikkuu kuin heiluri (niin kauan kuin se ei törmää esineeseen, jonka se kiertää). [Tukee Pedro Gómez Alvarezille tämän osoittamisesta.]
Jos energialähde on raketti, todellisen rajan antaa Tsiolkovsky-rakettikaava, joka laskee polttoaineen nostamisen vaikutuksen kanssasi.
Tietoja mielestäni mielivaltaisesta kiihtyvyydestä on aurinkopurje, jonka Teoriassa se voi kiihdyttää sinua loputtomiin, vaikka käytännössä et voi oikeastaan kohdistaa laseria, joka on tiukasti suurilla etäisyyksillä. Aallonpituudelle voi olla teoreettinen raja, vaikka jos sellaista on, en tiedä sitä.
Eli, joka tapauksessa, asia on, että sinun ei tarvitse huolehtia ilmanvastuksesta, joka on mikä aiheuttaa terminaalisen nopeuden. Mutta et myöskään voi kiihtyä ikuisesti, koska ennemmin tai myöhemmin energia loppuu.
Vastaa
Normaalisti, kun ihmiset ajattelevat terminaalin nopeutta, he ajattelevat putoavaa esinettä , joka putoaa yhä nopeammin, kunnes ilmavastus = painovoima, joka ei johda kiihtyvyyteen ja siten esineet saavuttavat sen terminaalisen nopeuden.
Kuitenkin putoavan esineen käsite, joka saavuttaa ”luonnollisen maksiminsa”, voidaan soveltaa ulkopuolelle myös ilmanvastuskenaarioista.
Haluan esitellä teille Lenzin lain
Indusoidun virran suunta on aina sellainen, että se vastustaa muutoksen, joka aiheutti sen.
Selitän esimerkillä https: //www.learncbse.in/ncert -esimerkki-ongelmat-luokka-12-fysiikka-sähkömagneettinen induktio /
Tässä kuvassa on metallitanko vieriminen alas kaltevuutta, jolla on magneettikentän suuruus B osoittaa suoraan ylöspäin sen läpi.
Oikealla näkyy voimien jakautuminen. Olemme eniten huolissamme rinteessä olevista voimista, jotka ovat mg \ sin \ theta (painovoiman komponentti rinteessä) ja F\_m \ cos \ theta (magneettisen voiman komponentti rinteessä). Huomaa, että todellinen magneettinen voima on vaakasuora vasemman käden säännön vuoksi. Lenzin lain mukaan indusoidun magneettisen voiman on osoitettava taaksepäin kohteen hidastamiseksi (koska liikkuva esine aiheuttaa virran (ja siten voiman))
Kun esine kiihtyy painovoiman vuoksi, magneettinen voima kasvaa, kunnes se saavuttaa tasapainon. Tämä tasapaino on tangon terminaalinen nopeus. Huomaa, kuinka ilmavastusta ei tarvita, jotta se toimii edelleen tyhjiössä.
Suoritetaan laskutoimituksia.
Indusoitu e.m.f. Annetaan
\ epsilon = Blv \ cos \ theta
Missä l on tangon pituus ja v onko nopeus
Ohmin lakia käyttämällä voimme saada virran olevan
I = \ frac { V} {R} = \ frac {Blv \ cos \ theta} {R}
Indusoidun magneettisen voiman antaa
F\_m = BIl = \ frac {B ^ 2l ^ 2v \ cos \ theta} {R}
Nyt meidän on vain löydettävä, kun nettovoima on nolla.Toisin sanoen
F\_m \ cos \ theta = mg \ sin \ theta
\ frac {B ^ 2l ^ 2v \ cos ^ 2 \ theta} {R} = mg \ sin \ theta
Päätteen nopeuden antaminen
v = \ frac {mgR \ tan \ theta} {B ^ 2 l ^ 2 \ cos \ theta}