W = 6.34 kn (2) F = u 2 f = u2 i + 2a(x f x i ) a = u2 f u2 i 2x f. F = d U(x) (5)

Σχετικά έγγραφα
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. εύτερη Σειρά Ασκήσεων - Λύσεις.

K = 1 2 mu2 = 320 kj. U g = mgh = kj = 1 2 mu2 f u = 4 u = m/s. K i = U f = mgh max h max = m

Σ F x = 0 T 1x + T 2x = 0 = T 1 cos(θ 1 ) = T 2 cos(θ 2 ) (2) F g cos(θ 2 ) (sin(θ 1 ) cos(θ 2 ) + cos(θ 1 ) sin(θ 2 )) = F g cos(θ 2 ) T 1 =

y = u i t 1 2 gt2 y = m y = 0.2 m

ΗΥ112 - Φυσική 1 3 o Φροντιστήριο - Έργο και Ενέργεια. Επιμέλεια: Ηλίας Παπαβασιλείου

Έργο Ενέργεια Παραδείγµατα

ΗΥ112 - Φυσική 1 3 o Φροντιστήριο - Έργο και Ενέργεια. Επιμέλεια: Νάντια Μανώλη Μεταπτυχιακή Φοιτητρια

Περι - Φυσικής. Επαναληπτικό ιαγώνισµα Φυσικής Α Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 17 Μάη Θέµα Α. Ενδεικτικές Λύσεις

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. Τελική Εξέταση

sin(30 o ) 4 cos(60o ) = 3200 Nm 2 /C (7)

Φυσική για Μηχανικούς

Κεφάλαιο 8 Διατήρηση της Ενέργειας

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 06 Διατήρηση της ενέργειας

Φυσική για Μηχανικούς

4 η Εργασία (Ηµεροµηνία Παράδοσης: )

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. εύτερο Φροντιστήριο

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Κυριακή 22 Απριλίου 2012 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. Τελική Εξέταση

Τυπολόγιο Κινήσεων 1. Πίνακας 1 - Τυπολόγιο Κινήσεων Τύπος Μας δίνει Παρατηρήσεις Ορισμοί βασικών μεγεθών. Ορισμός Μετατόπισης

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

1 2 k(x 0 x e ) 2 = 1 2 mv2 1x = K 1 K 1 = 1 2 (100 N/m)(0.20 m 0 m)2 = 2.0J

(δʹ) 5Ν και 7Ν F 2 F 1

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

Φυσική για Μηχανικούς

Ποια μπορεί να είναι η κίνηση μετά την κρούση;

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ Η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα προκαλεί μεταβολή της ταχύτητάς του δηλαδή επιτάχυνση.

1. Δυναμική Ενέργεια και Διατηρητικές Δυνάμεις

16. Να γίνει µετατροπή µονάδων και να συµπληρωθούν τα κενά των προτάσεων: α. οι τρεις ώρες είναι... λεπτά β. τα 400cm είναι...

Τελική Εξέταση Φυσικής Α Λυκείου Κυριακή 11 Μάη 2014 Σύνολο Σελίδων : (7) Πρόχειρες Λύσεις. Θέµα Α

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Έργο Ενέργεια. ΦΥΣ Διαλ.15 1

F Στεφάνου Μ. 1 Φυσικός

εάν F x, x οµόρροπα εάν F x, x αντίρροπα B = T W T = W B

Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α. (α) υ 2 = 0

ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ

4 Έργο-Ενέργεια. 4.1 Έργο Δύναμης. Έργο-Ενέργεια 1. Το έργο W μίας σταθερής δύναμης F που μετατοπίζει σώμα κατά x είναι W = F x συνθ.

ΦΥΣ Διαλ Δυναµική

Φυσική για Μηχανικούς

Περι - Φυσικής. Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Τάξης Λυκείου Παρασκευή 15 Μάη 2015 Μηχανική/Θερµοδυναµική/Ηλεκτρικό Πεδίο. Θέµα Α. Ενδεικτικές Λύσεις

Φυσική για Μηχανικούς

minimath.eu Φυσική A ΛΥΚΕΙΟΥ Περικλής Πέρρος 1/1/2014

400 = t2 (2) t = 15.1 s (3) 400 = (t + 1)2 (5) t = 15.3 s (6)

Κεφάλαιο 5. Ενέργεια συστήματος

( ) = T 1 ) (2) ) # T 3 ( ) + T 2 ) = T 3. Ισορροπία Παράδειγµα. ! F! = m! a = 0. ! F y. # F g = 0! T 3 ! T 2. sin( 53 0

GI_V_FYSP_4_ m/s, ξεκινώντας από το σημείο Κ. Στο σημείο Λ (αντιδιαμετρικό του Κ) βρίσκεται ακίνητο σώμα Σ 2 μάζας m2 1 kg.

E = P t = IAt = Iπr 2 t = J (1)

ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 03 Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Έργο-Ενέργεια Ασκήσεις Έργου-Ενέργειας Θεώρηµα Μεταβολής της Κινητικής Ενέργειας. ΘΜΚΕ Μεταβλητή δύναµη και κίνηση

ιαγώνισµα Α Τάξης Ενιαίου Λυκείου Τετάρτη 8 Απρίλη 2015 υναµική - Ενέργεια Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

u 2 2 = u a 1 (x 2 x 1 ) = (0) 2 = (50) 2 + 2( 10)(x 2 x 1 ) x 2 = x m (1)

Κεφάλαιο 14 Ταλαντώσεις. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Φυσική για Μηχανικούς

Κεφάλαιο 7. Δυναμική ενέργεια και διατήρηση της ενέργειας

ΘΕΜΑ 1. Λύση. V = V x. H θ y O V 1 H/2. (α) Ακίνητος παρατηρητής (Ο) (1) 6 = = (3) 6 (4)

E = 1 2 k. V (x) = Kx e αx, dv dx = K (1 αx) e αx, dv dx = 0 (1 αx) = 0 x = 1 α,

1 Η ΠΡΟΟΔΟΣ. Ενδεικτικές λύσεις κάποιων προβλημάτων. Τα νούμερα στις ασκήσεις είναι ΤΥΧΑΙΑ και ΟΧΙ αυτά της εξέτασης

u = x t t = t 0 = T = x u = = s t = = s u = u bat 1 + T c = 343 m/s 273

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

a x (t) = d dt u x(t) = d dt dt x(t) )

1. Για το σύστηµα που παριστάνεται στο σχήµα θεωρώντας ότι τα νήµατα είναι αβαρή και µη εκτατά, τις τροχαλίες αµελητέας µάζας και. = (x σε μέτρα).

Κ τελ Κ αρχ = W αντλ. + W w 1 2 m υ2-0 = W αντλ. - m gh W αντλ. = 1 2 m υ2 + m gh. Άρα η ισχύς της αντλίας είναι: dw m υ + m g h m υ + g h

Ελατήριο σταθεράς k = 200 N/m διατηρείται σε κατακόρυφη θέση στερεωμένο στο κάτω άκρο

Φυσική για Μηχανικούς

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ-ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

1 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Κεφάλαιο 7 Έργο και Ενέργεια. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3/2/2016 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Απλή Αρµονική Ταλάντωση - Κρούσεις Σύνολο Σελίδων: Ενδεικτικές Λύσεις ευτέρα 3 Σεπτέµβρη 2018 Θέµα Α

Περι-Φυσικής. Θέµα Α. ιαγώνισµα - Ενεργειακά εργαλεία στην Μηχανική. Ονοµατεπώνυµο: Βαθµολογία % (α) µόνο από το µέτρο της δύναµης.

Κεφάλαιο M8. Διατήρηση της ενέργειας

Συνταγολόγιο Φυσικής Μηχανική Στερεού Σώµατος. Επιµέλεια: Μιχάλης Ε. Καραδηµητρίου, MSc Φυσικός.

ΦΥΣ Διαλ.13. Παράδειγμα Τάσεων

β) Ε Φ Α Ρ Μ Ο Γ Η 1 2 α)

A Λυκείου 9 Μαρτίου 2013

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2: ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ (ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ, ΑΡΧΙΚΗ ΦΑΣΗ, ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΑΤΗΡΙΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ, ΟΡΜΗ) ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

Θέµατα Φυσικής Θετικής & Τεχν. Κατεύθυνσης Β Λυκείου 2000

υ r 1 F r 60 F r A 1

ΘΕΜΑ Α. Αρχή 1 ης Σελίδας

Κεφάλαιο 8. Ορμή, ώθηση, κρούσεις

4 Έργο-Ενέργεια. 4.1 Έργο Δύναμης. Έργο-Ενέργεια 1. Το έργο W μίας σταθερής δύναμης F που μετατοπίζει σώμα κατά x είναι W = F x συνθ.

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Β ΦΑΣΗ. Ηµεροµηνία: Μ. Τετάρτη 12 Απριλίου 2017 ιάρκεια Εξέτασης: 2 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Πανελλήνιες Εξετάσεις - 29 Μάη Φυσική Θετικής & Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Πρόχειρες Λύσεις. Θέµα Β

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (Επαναληπτικός ιαγωνισμός)

Θέµατα Φυσικής Θετικής & Τεχν. Κατεύθυνσης Β Λυκείου 2000

ΦΥΣ Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

ΦΥΣ Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

Θεώρημα μεταβολής της Κινητικής ενέργειας

Περι - Φυσικής. Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Τάξης Λυκείου Κυριακή 10 Μάη 2015 Βολή/Θερµοδυναµική/Ηλεκτρικό Πεδίο. Θέµα Α. Ενδεικτικές Λύσεις

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2: ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ (ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ, ΑΡΧΙΚΗ ΦΑΣΗ, ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΑΤΗΡΙΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ, ΟΡΜΗ) 2ο set - μέρος Α - Απαντήσεις ΘΕΜΑ Β

Πανελλήνιες Εξετάσεις - 22 Μάη Φυσική Θετικής & Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Πρόχειρες Λύσεις. Θέµα Β

Έργο Δύναμης Έργο σταθερής δύναμης

2ο ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 4 εκέµβρη 2016 Φυσική Προσανατολισµού - Μηχανική - ΙΙ. Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

Transcript:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών HY-2: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο 208 ιδάσκων : Γ. Καφεντζής Λύσεις 3ου Φροντιστηρίων Ασκηση. Επιλέγουµε ως σύστηµα τη σφάιρα. Το σύστηµα είναι µη αποµονωµένο. (αʹ) Από Θεώρηµα Μεταβολής Κινητικής Ενέργειας - Εργου, έχουµε K = ΣW = K f 0 = ΣW = K f = 4.56 kj () (ϐʹ) είτε την παραπάνω απάντηση, αφού K = ΣW. (γʹ) Από τον ορισµό, είναι F = W r cos θ = 6.34 kn (2) (δʹ) Από τις εξισώσεις της κίνησης, έχουµε u 2 f = u2 i + 2a(x f x i ) a = u2 f u2 i 2x f = 422 km/s 2 (3) (εʹ) Είναι ΣF = ma = 6.34 kn (4) (ϛʹ) Οι δυνάµεις είναι ίδιες. Αναµενόµενο. :) Ασκηση 2. (αʹ) Γνωρίζουµε ότι για ένα σύστηµα στο οποίο δρα µια εσωτερική συντηρητική δύναµη ισχύει F = d U(x) (5) dx Είναι είτε το Σχήµα F = d dx ( x3 + 2x 2 + 3x) = 3x 2 4x 3 (6) (ϐʹ) Η F = 0 όταν x =.87 και x = 0.535. (γʹ) Σηµεία ευσταθούς ισορροπίας είναι στη ϑέση x = 0.535, που είναι σηµείο ελαχίστου της U(x). Σηµείο ασταθούς ισορροπίας είναι στη ϑέση x =.87, που είναι σηµείο µεγίστου της U(x). Ασκηση 3. Η συνιστώσα της δύναµης του ϐάρους που είναι παράλληλη στο επικλινές είναι mg sin θ, και επιταχύνει το σώµα προς τα κάτω, σε απόσταση d µέχρι να συναντήσει το ελατήριο, όπου και η δύναµη του ελατηριου αντιτίθεται στη ϐαρυτική δύναµη και επιβραδύνει το σώµα σε απόσταση x µέχρι το σώµα να έρθει σε στιγµιαία ακινησία. Η δύναµη του ϐάρους παράγει ϑετικό έργο στο σώµα όσο αυτό ολισθαίνει προς τα κάτω σε συνολική απόσταση d + x, και η δύναµη του ελατηρίου παράγει

Φυσική Ι - 208/Λύσεις 3ου Φροντιστηρίων 2 Σχήµα : υναµική ενέργεια και δύναµη συναρτήσει της ϑέσης x. αρνητικό έργο στο σώµα όσο ολισθαίνει σε απόσταση x. Υπόλοιπες δυνάµεις δεν παράγουν έργο. Εφαρµόζοντας το Θεώρηµα Μεταβολής Κινητικής Ενέργειας - Εργου, έχουµε K f K i = W g + W s (7) 2 mu2 f 2 mu2 i = mg(d + x) sin θ + 2 kx2 i 2 kx2 f (8) 0 2 mu2 i = mg(d + x) sin θ + 0 2 kx2 (9) 2 u2 i + g(d + x) sin θ k 2m x2 = 0 (0) k 2m x2 (g sin θ)x u2 i 2 (g sin θ)d = 0 () ( ) g sin θ ± (g sin θ) 2 4 k 2m u2 i 2 (g sin θ)d x = Αντικαθιστώντας και κρατώντας τη ϑετική λύση, έχουµε 2 k 2m (2) x = 0.3 m (3) Ασκηση 4. (αʹ) Θετουµε y = 0 στην επιφάνεια του τραπεζιού. ενέργειας στο σύστηµα Γη-σώµατα, έχουµε Με χρήση της διατήρησης της (µηχανικής) E sys = 0 K + U = 0 K f K i + U f U i = 0 (4) µε το δείκτη f να δηλώνει την τελική στιγµή της κίνησης, ακριβώς πριν το µεγάλο σώµα χτυπήσει στην επιφάνεια. Αν ϑεωρήσουµε ως διάταξη µηδενικής ϐαρυτικής δυναµικής ενέργειας την αρχική διάταξη, τότε 2 (m + m 2 )u 2 f 0 + m 2gh m gh = 0 (5)

Φυσική Ι - 208/Λύσεις 3ου Φροντιστηρίων 3 και λύνοντας ως προς u f έχουµε u f = 2(m m 2 )gh m + m 2 = 4.43 m/s (6) (ϐʹ) Τώρα εφαρµόζουµε την αρχή διατήρησης της (µηχανικής) ενέργειας για το σύστηµα του σώµατος µάζας 3 kg και της Γης κατά την κίνηση ανάµεσα στη στιγµή που το σχοινί αρχίζει να κινείται στην τροχαλία και τη στιγµή που το σώµα µάζας 3 kg ϕτάνει το µέγιστο ύψος του. Είναι K + U = 0 (7) K = U (8) K f K i = U i U f (9) 0 2 m 2u 2 = m 2 g y (20) y = u 2 2g = (2) (22) Οπότε y max = 4 + y = 5 m (23) Ασκηση 5. (αʹ) Οταν ένα παιδί εκτελεί ένα άλµα, µετατρέπει χηµική ενέργεια σε µηχανική ενέργεια υπό την έννοια ότι το σύστηµα παιδί-γη έχει ϐαρυτική δυναµική ενέργεια όταν το παιδί ϐρίσκεται στο µέγιστο ύψος του άλµατος. Η ενέργεια αυτή είναι mgy = 36 9.8 0.25 = 88.2 J. Για όλα τα άλµατα µαζί, είναι 2.05 0 6 88.2 =. 0 9 J. (ϐʹ) Η σεισµική ενέργεια είναι και σε κλίµακα Richter είναι E = 0.0 00. 09 =. 0 5 J (24) M = log E 4.8.5 = 0.2 (25) Ασκηση 6. (αʹ) Η µεταβολή στην κινητική ενέργεια είναι K = 0 2 5 82 = 60 J (26) (ϐʹ) Η µεταβολή στη ϐαρυτική δυναµική ενέργεια είναι U = U f U i = mgh = mgd sin(θ) = 5 9.8 3 sin 30 o = 73.5 J (27) (γʹ) Το µη αποµονωµένο σύστηµα ϑα περιγράφεται ενεργειακα ως K + U = ΣW other f k d = 0 f k d (28) Η δύναµη τριβής είναι η µόνη άγνωστη, και τη ϐρίσκουµε ως f k = K U d = 28.8 N (29)

Φυσική Ι - 208/Λύσεις 3ου Φροντιστηρίων 4 (δʹ) Οι δυνάµεις κάθετες στο επικλινές πρέπει να αθροίζουν στο µηδέν λόγω ισορροπίας του κουτιού στον άξονα y y, δηλ. Σ F y = 0 = n mg cos 30 o = 0 (30) και αφού n = mg cos 30 o = 42.4 N, ϑα είναι f k = µ k n = µ k = 0.68 (3) Ασκηση 7. (αʹ) Η µηχανική ενέργεια του συστήµατος σώµατα-γη διατηρείται : m 2 gy = 2 (m + m 2 )u 2 f (32) ( 2m2 gy ) /2 u f = (33) m + m 2 = 2.49 m/s (34) (ϐʹ) Για το σώµα µάζας 3.5 kg, ισχύει η διατήρηση της ενέργειας από τη στιγµή που το σώµα αφήνει την επιφάνεια ως τη στιγµή ακριβώς πριν χτυπήσει στο πάτωµα, άρα η µόνη δύναµη που ασκείται είναι αυτή του ϐάρους, που είναι συντηρητική και άρα µπορούµε να εφαρµόσυµε την αρχή διατήρηςη της µηχανικής ενέργειας ως K + U = 0 (35) K f K i + U f U i = 0 (36) 2 m 2u 2 f 2 m 2u 2 + m 2 gy = 0 (37) u f = 2gy + u 2 = 5.45 m/s (38) αφού η u που ϐρήκαµε στο προηγ. ερώτηµα είναι η αρχική ταχύτητα u i στο ερώτηµα αυτό. (γʹ) Θέλουµε το ελάχιστο µήκος του σχοινιού ώστε να µην τεντωθεί αυτό κατά την εκτέλεση της ϐολής του σώµατος m. Η οριζόντια συνιστώσα της µετατόπισης είναι x = u f t = 2.49 0.495 =.23 m (39) αφού η κίνηση στον x άξονα είναι ευθύγραµµη οµαλή και ο χρόνος πτήσης του κουτιού δίνεται από τη σχέση y f = y i + u yi t 2 gt2 0 = y i 2 gt2 = t = 0.495 s (40) Ασκηση 8. (αʹ) Η µέγιστη ταχύτητα συµβαίνει αφού η ϐελόνα ϕύγει από το ελατήριο, και πριν εισέλθει στο σώµα. Υποθέτουµε ότι η ϐελόνα εισέρχεται σε οριζόντια διεύθυνση. Τότε ισχύει η αρχή διατήρησης της ενέργειας ως µε T k τη δύναµη αντίστασης των ιστών. E sys = 0 (4) K + U sf T k d = 0 (42) K f K i + U sf U si T k d = 0 (43) 2 kx2 = 2 mu2 max + 0 (44) u max = 2 m/s (45)

Φυσική Ι - 208/Λύσεις 3ου Φροντιστηρίων 5 (ϐʹ) Η ενέργεια του πρώτου ερωτήµατος µετατρέπεται εν µέρει σε εσωτερική ενέργεια στο µαλακό ιστό, εν µέρει σε εσωτερική ενέργεια στα όργανα, και εν µέρει σε κινητική ενέργεια της ϐελόνας ακριβώς πριν σταµατήσει. Ας γράψουµε τη διατήρηση της ενέργειας για αυτό το πρόβληµα : E sys = 0 (46) K + U sf T k d = 0 (47) K f K i + U sf U si T k d T k2 d 2 = 0 (48) 2 kx2 T k d T k2 d 2 = 2 mu2 f + 0 (49) u f = 6. m/s (50) µε T i τις δυνάµεις αντίστασης των ιστών και των οργάνων.