ΣF  =  - b v - D x = m dv/dt  =>   m x"  +  b x'  +  D x =  0 =>  m ρ2 + b ρ + D =  0   

   Δ = b2 - 4mD = b2 - 4 m m ω02 = - 4m2 ( ω02 - (b/2m)2 ) = - 4m2 ω2      ω02 - Λ2 = ω2 

  ρ1,2  = ( - β ± Δ½ ) / 2α  = ( - b ± j2mω ) / 2m  =  - b/2m  ±  jω = - Λ  ±  jω    Λ = b/2m

x(t) =  B1 eρ1t + B2 eρ2t  =  B1 e (- Λ  +  jω)t  + B2 e (- Λ  -  jω)t  =  e-Λt ( B1 ημωt + B2 συνωt )

 μια λύση είναι :   x(t) = A0 e-Λt συνωt      

v = dx/dt  = - Λ A0 e-Λt συνωt  -  ω A0 e-Λt ημωt = - A0 e-Λt ( Λ συνωt + ω ημωt )  

a = dv/dt = Λ2 A0 e-Λt συνωt + ω Λ A0 e-Λt ημωt + ω Λ A0 e-Λt ημωt - ω2 A0 e-Λt συνωt => 

           =>   a(t)  = A0 e-Λt  { ( Λ2 - ω2 ) συνωt + 2ω Λ ημωt }   

 

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 

2mg - T = 2ma               T - Bil = ma                  Bvl = iR => i = Blv/R

2mg - Bil = 3ma  =>  2mg -  B2 l2 v/R = 3m dv/dt (1)

παρατηρούμε ότι το μέτρο της επιτάχυνση μειώνεται με τον χρόνο ενώ η ταχύτητα της ράβδου αυξάνεται   μετά από πολύ χρόνο  η επιτάχυνση μηδενίζεται και η ταχύτητα αποκτά οριακή τιμή   η (1)  =>  2mg -  B2 l2 vορ /R = 0  =>  υορ = 2mRg/B2l2    

 για  υ = υορ/2 = mRg/B2l2   η (1) =>  2mg -  B2l2/R  mRg/B2l2 = 3m α1  => 

                  =>   2mg -  mg = 3m α1  =>  α1 = g/3         

   αρχικά  υ = 0   i = 0   οπότε η  2mg - Bil = 3m a0  => 2mg - 0 = 3m a0  =>  α0 = 2g/3

      οπότε    α0 / α1 = 2            

 

  (1)  =>   2g -  B2l2 v/mR =  3 dv/dt  =>

=>  - B2l2/mR  ( v  -  2mRg / B2l2 )  =  3 dv/dt  =>

=>  dv / ( v  -  2mRg / B2l2 )  =  - B2l2/3mR dt   =>

=>  ln [ ( v  -  2mRg / B2l2 ) / ( - 2mRg / B2l2 ) ]  =  - B2l2/3mR dt   =>

=>  v(t)  = 2mRg/B2l2  ( 1 - e-B2l2/3mR dt )                a(t)  =  2g/3 e-B2l2/3mR dt      

t=0  v=0   a0 = 2g/3        t®¥   a=0    vορ = 2mRg/B2l2    v1 = vορ/2 = mRg/B2l2       

2mg -  B2l2 v1 /R = 3m a1  =>  2mg  -  B2l2/R  mRg/B2l2  = 3m a1  => 

=>  2mg  -  mg  = 3m a1  =>   mg  = 3m a1  => a1 = g/3          α0 / α1 = 2    

 

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

μαθηματική ανάλυση :

   E  -  L di/dt  =  i ( r + R )  =>   -  L di/dt  =  i ( r + R )  -  E   =>

 =>   -  L di/dt  = ( r + R ) [ i  -  E/( r + R ) ]   =>   di / [ i  -  E/( r + R ) ]  =  - ( r + R )/L  dt  =>

 =>  ln { [ i  -  E/( r + R ) ] / [ I0 - E/( r + R ) ] } =  - ( r + R )/L . t  =>

 =>  i(t)  =  E/( r + R )  +  [ I0  -  E/( r + R ) ]  e- ( r + R )/L . t   =>   i(t)  =  24/11  + ( 2 - 24/11 ) . e- 110 . t        

  =>   i(t)  =  24/11  -  2/11 . e- 110 . t             

   i(0)  =  24/11  -   2/11 . e0  =  2 A                            t ® ¥      i ®  24/11 Α

 

di/dt  =  [ I0  -  E/( r + R ) ]  [ - ( r + R ) / L ]  . e- ( r + R )/L . t  =>  di/dt  =  [ E  -  I0 ( r + R ) ] / L . e- ( r + R )/L . t    

di/dt  =  [ 24  -  2 . 11 ] / 0,1 . e- 110 . t    =>  di/dt  =  20 . e- 110 . t    

    t = 0      di/dt  =  20 A/s                        t ® ¥      di/dt  ®   0

U = ½ L i2    

   dU/dt  =  L  i  didt  =  0,1   ( 24/11  -  2/11 . e- 110 . t )   20 . e- 110 . t  

   t = 0     dU/dt  =  0,1   2   20  = 4 J/s                t ® ¥      dU/dt  ®   0

 

 

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 

 

 

 

 i = B l v / R      

 - FL = m a   =>  - B i l = m a =>  a = - B i l / m  =>  a = - B2 l2 v / mR  = dv/dt  =>

     =>   dv / v = (- B2 l2 / mR ) dt  =>  ln(v/v0)  = (- B2l2/ mR ) t   =>  v(t)  =  v0 e-Λt ,  Λ = B2l2/ mR  

 επιτάχυνση αγωγού :   a(t)  = - Λ v0 e-Λt ,   Λ = B2l2/ mR  

  dx/dt = v0  e-Λt  =>  dx = v0  e-Λt dt  = - v0/Λ  d(e-Λt)  =>  x(t) - x(0) = - (v0/Λ) (e-Λt - 1) =>

                           =>  x(t) = (v0/Λ) ( 1 - e-Λt )  ,  Λ = B2l2/ mR

       x(0) = 0         x(¥)  =  v0 mR / B2l2    

   

 

..................................................................................................................................................................

 

  Εεπαγ  =  Β υ l  =  i ( R1  +  R2 )  =>  2 T  v  0,5 m  =  i  ( 2 Ω  +  8 Ω )  =>  10 i  =  v  =>   i  =  0,1 v           

  PR2  =  I2 R2  =>  8 Watt = I2 8 Ω  =>  I = 1 A     αρχική τιμή ρεύματος 

άρα  10 i  =  v  => 10 Ι = v0  =>  v0  = 10 m/s    αρχική ταχύτητα αγωγού

  ΣF =  m a  =>  F  -  FL  =  m a  =>  F  -  B i l  =  m a  =>   0,5  -  2   0,1 v  0,5  =  0,1 a  =>  a = 5 - v    αρχικά  την χρονική στιγμή t = 0   v = v0    a = a0 = 5 - v0 = 5 - 10 = - 5 m/s2   

  όταν  α = 0    τότε  v =  5 m/s =  vορ   οριακή ταχύτητα αγωγού 

  a  =  5  -  v  =  dv/dt  =>  dv / (5 - v)  =  dt  =>  dv / (v - 5)  =  - dt  =>  ln [ (v - 5 )/( 10 - 5) ]  =  - t  =>

=>   v - 5 =  5 e-t    =>  v(t) =  5 + 5 e-t      v(0) = 5 + 5 = 10 m/s         

       a = dv/dt =>   a(t) = - 5 e-t       a(0) = - 5 m/s2  

   Εεπαγ  =  Β υ l  =  2T 0,5m  ( 5 + 5 e-t )  =  5 + 5 e-t  =  Εεπαγ(t) 

 

a  =  5  -  v    αρχικά  την χρονική στιγμή t = 0      v = v0 = 4 m/s            a = a0 = 5 - v0 = 5 - 4 = +1 m/s2   

a  =  5  -  v  =  dv/dt  =>  dv / (5 - v)  =  dt  =>  dv / (v - 5)  =  - dt  =>  ln [ (v - 5 )/( 4 - 5) ]  =  - t  =>

=>  v - 5 =  -1 e-t  =>  v(t) = 5 - e-t    v(0) = 5 - 1 = 4 m/s      a = dv/dt =>  a(t) =  e-t    a(0) = +1 m/s2