Υλικό Φυσικής Χημείας Μηχανική στερεού. Τρεις κινήσεις ενός

Σχετικά έγγραφα
Μπερδέματα πάνω στην κεντρομόλο και επιτρόχια επιτάχυνση.

ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΕΛΕΥΘΕΡΟΥ ΣΤΕΡΕΟΥ

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. (Θέμα Δ) Άσκηση 2. (Κύλιση χωρίς ολίσθηση, σχέση υ cm και ω, σχέση α cm και a γων )

Περί κύλισης και τριβής.

α. 2 β. 4 γ. δ. 4 2 Μονάδες 5

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/01/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/01/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΦΥΣΙΚΗ Β Λ ΠΡΟΕΤ. Γ Λ

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2016 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 6

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Άσκηση 1. (Κινητική ενέργεια λόγω περιστροφής. Έργο και ισχύς σταθερής ροπής)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ [Υποκεφάλαιο 4.2 Οι κινήσεις των στερεών σωμάτων του σχολικού βιβλίου]

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 3: ΡΟΠΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ - ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ ΝΟΜΟΣ ΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

3.1. Κινηματική στερεού.

2) Ομογενής δίσκος μάζας m και ακτίνας R κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει πάνω σε οριζόντιο

το άκρο Β έχει γραμμική ταχύτητα μέτρου.

Μην χάσουμε τον σύνδεσμο ή τον κινηματικό περιορισμό!!!

Μηχανική Στερεού Σώματος

Αποκλειστικά μόνο για Καθηγητές.

6ο Πρόχειρο Τεστ Γ Τάξης Λυκείου Θεµελιώδης Νόµος Στροφικής Κίνησης Σύνολο Σελίδων: πέντε (5) - ιάρκεια Εξέτασης: 90 min Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο:

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ» ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Μηχανική Στερεού Ασκήσεις Εμπέδωσης

Γ ΤΑΞΗ ΤΜΗΜΑ ΟΝΟΜΑ. ΘΕΜΑ 1ο. 7 mr 5. 1 mr. Μονάδες 5. α. 50 W β. 100 W γ. 200 W δ. 400 W

Διαγώνισμα: Μηχανική Στερεού Σώματος

Μην ξεχνάμε τον άξονα περιστροφής.

Και τα στερεά συγκρούονται

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 5 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΜΑΡΤΙΟΣ 2017: ΘΕΜΑΤΑ

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : OKTΩΒΡΙΟΣ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 7

Άλλη μια ράβδος στρέφεται

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β Λ-Γ Λ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΡΑΒΟΚΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΕΡΕΟ. ΘΕΜΑ Α (μοναδες 25)

Μηχανικό Στερεό. Μια εργασία για την Επανάληψη

Κατάργηση του σταθερού άξονα περιστροφής

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥMΟ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 11/10/2015 ΚΙΝΗΣΗ-ΚΕΝΤΡΟΜΟΛΟΣ ΔΥΝΑΜΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ 2 ΩΡΕΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΕΡΓΑΣΙΑ 2 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΟΜΑΛΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ

Για τις παραπάνω ροπές αδράνειας ισχύει: α. β. γ. δ. Μονάδες 5

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος. Τετάρτη 12 Απριλίου Θέμα 1ο

ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ

[1kgm 2, 5m/s, 3,2cm, 8rad/s][1kgm 2, 5m/s, 3,2cm, 8rad/s]

β. Υπολογίστε την γραμμική ταχύτητα περιστροφής της πέτρας γ. Υπολογίστε την γωνιακή ταχύτητα περιστροφής της πέτρας.

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

Φυσική Θετικών Σπουδών Γ τάξη Ενιαίου Λυκείου 2 0 Κεφάλαιο

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΦΥΣΙΚΗ

Η επιτάχυνση και ο ρόλος της.

2.1. Κυκλική κίνηση Κυκλική κίνηση. Ομάδα Β.

Α. Ροπή δύναµης ως προς άξονα περιστροφής

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2017 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 6

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΘΕΜΑΤΑ : ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 23/2/2014 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ: ΚΕΦΑΛΑΙΑ 3-4

3.3. Δυναμική στερεού.

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Ασκήσεις στη Κυκλική Κίνηση

3.6. Σύνθετα θέματα στερεού. Ομάδα Δ.

ΟΡΟΣΗΜΟ α. =α. γων. R γ. Όλα τα σημεία του τροχού που είναι σε ύψος R από τον δρόμο έχουν ταχύτητα υ=υ cm

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 A ΦΑΣΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΕΝΟΤΗΤΑ 5: ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΕΡΓΟ ΔΥΝΑΜΗΣ ΣΤΗ ΣΤΡΟΦΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

ΠΕΝΤΕΛΗ. Κτίριο 1 : Πλ. Ηρώων Πολυτεχνείου 13, Τηλ / Κτίριο 2 : Πλ. Ηρώων Πολυτεχνείου 17, Τηλ ΒΡΙΛΗΣΣΙΑ

ΟΡΟΣΗΜΟ >Ι 3. δ. Ι Οι τροχοί (1) και (2) του σχήματος είναι ίδιοι. Τότε: και Ι 2

Τα σώματα τα έχουμε αντιμετωπίσει μέχρι τώρα σαν υλικά σημεία. Το υλικό σημείο δεν έχει διαστάσεις. Έχει μόνο μάζα.

w w w.k z a c h a r i a d i s.g r

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΕΡΓΑΣΙΑ 2 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΟΜΑΛΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

2) Βάρος και κυκλική κίνηση. Β) Κυκλική κίνηση

ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

8 ο Μάθημα Περιστροφική κίνηση

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ: Κινήσεις στερεών, ροπή αδράνειας, ισορροπία στερεού

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Άσκηση 1. (Ροπή αδράνειας - Θεμελιώδης νόμος στροφικής κίνησης)

κατά την οποία το μέτρο της ταχύτητας του κέντρου μάζας του τροχού είναι ίσο με

Ισχύουν οι αρχές διατήρησης; Πώς εφαρμόζονται;

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΥΜΑΤΑ-ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΝΙΚΟΣ ΣΑΜΑΡΑΣ ΝΙΚΟΣ ΚΟΥΝΕΛΗΣ ΘΕΜΑ Α

ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ. 1. Β.2 Ο ωροδείκτης και ο λεπτοδείκτης ξεκινούν μαζί στις 12:00.

ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ.

Άξονες περιστροφής στερεού

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β Λ Γ Λ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΡΑΒΟΚΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ

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

8 ο Μάθημα Περιστροφική κίνηση. Κέντρο μάζας Στερεό σώμα Γωνιακή ταχύτητα γωνιακή επιτάχυνση Περιστροφή με σταθερή γωνιακή επιτάχυνση

Για τις παραπάνω ροπές αδράνειας ισχύει: α. β. γ. δ. Μονάδες 5

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. Α5. α. Λάθος β. Λάθος γ. Σωστό δ. Λάθος ε. Σωστό

ΑΣΚΗΣΗ 5.1 Το διάνυσμα θέσης ενός σώματος μάζας m=0,5kgr δίνεται από τη σχέση: 3 j οπότε το μέτρο της ταχύτητας θα είναι:

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : NOEMΒΡΙΟΣ 2016

γραπτή εξέταση στη ΦΥΣΙΚΗ B κατεύθυνσης

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΚΑΙ ΟΜΑΛΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ

Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος

ΟΡΟΣΗΜΟ. Ισχύει: α. L 1. και Κ 1 β. 2L 1 =2L 2 =L 2. και 2Κ 1 γ. L 1

ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΣΤΕΡΕΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΙ ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ Β'Λ προετ. Γ'Λ

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΣΤΡΟΦΟΡΜΗ ΚΑΙ ΣΤΗ ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΣΤΡΟΦΟΡΜΗΣ. Η στροφορμή ενός στερεού σώματος είναι μηδενική, όταν το σώμα δεν περιστρέφεται.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 (ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ) ΚΥΡΙΑΚΗ 15 ΜΑΡΤΙΟΥ 2015 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ 5

Για να μην χάσουμε τα συμπεράσματα.

Σύστημα σωμάτων vs Στερεό σώμα

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2019 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 8

( σφόνδυλος : τροχαλία με μεγάλη μάζα)

2. Ένα μπαλάκι το δένουμε στην άκρη ενός νήματος και το περιστρέφουμε. Αν το μπαλάκι

R 2. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση και να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Τζιόλας Χρήστος. και Α 2

Transcript:

Τρεις κινήσεις ενός τροχού. 1) Σε οριζόντιο επίπεδο κινείται ένας τροχός ακτίνας R=0,5m. Η ταχύτητα του σημείου Α, στο άκρο μιας κατακόρυφης ακτίνας, είναι οριζόντια μέτρου υ Α =4m/s, ενώ η ταχύτητα του σημείου Β, στο άκρο μιας οριζόντιας ακτίνας, σχηματίζει γωνία θ=45 με την οριζόντια διεύθυνση, όπως στο σχήμα. i) Να υπολογιστούν η ταχύτητα υ cm του άξονα Ο του τροχού και η γωνιακή ταχύτητα του τροχού. ii) Ο τροχός αυτός κυλίεται ή όχι; Απάντηση: i) Προφανώς η κίνηση του τροχού δεν είναι μεταφορική, αφού οι ταχύτητες των σημείων Α και Β είναι διαφορετικές. Θεωρώντας ότι ο τροχός εκτελεί σύνθετη κίνηση μια μεταφορική με ταχύτητα κέντρου μάζας υ cm και μια στροφική γύρω από άξονα ο οποίος διέρχεται από το κέντρο του Ο, τότε οι ταχύτητες των σημείων Α και Β, είναι όπως στο διπλανό σχήμα. Αλλά τότε από το παραλληλόγραμμο των ταχυτήτων για το σημείο Β (θ=45 ), έχουμε ότι υ cm =υ γρ. Ερχόμαστε στο σημείο Α: υα=υcm+υγρ υα=2υ cm Ενώ: υ =ω R. γρ ii) Εστιάζουμε στο σημείο επαφής του τροχού με το έδαφος, στο σημείο Γ. Στο σχήμα έχουν σημειωθεί οι ταχύτητες του σημείου Γ, η ταχύτητα του κέντρου μάζας λόγω της 1

μεταφορικής κίνησης του τροχού και η γραμμική ταχύτητα εξαιτίας της κυκλικής κίνησης του Γ γύρω από τον άξονα περιστροφής που περνά από το κέντρο Ο του τροχού. Τότε: υ Γ =υ cm υ γρ =0. Αφού το σημείο Γ δεν κινείται ως προς το έδαφος, ο τροχός κυλίεται (χωρίς να ολισθαίνει). 2) Σε οριζόντιο επίπεδο κινείται ένας τροχός ακτίνας R=0,5m. Η ταχύτητα του σημείου Α, στο άκρο μιας κατακόρυφης ακτίνας, είναι οριζόντια μέτρου υ Α =1m/s, ενώ η ταχύτητα του σημείου Β, στο άκρο μιας οριζόντιας ακτίνας, σχηματίζει γωνία θ, με εφθ=3/4 με την οριζόντια διεύθυνση, όπως στο σχήμα. i) Να υπολογιστούν η ταχύτητα υ cm του άξονα Ο του τροχού και η γωνιακή ταχύτητα του τροχού. ii) Ο τροχός αυτός κυλίεται ή όχι; Απάντηση: i) Δουλεύοντας όπως και προηγουμένως, έχουμε ότι ο τροχός εκτελεί σύνθετη κίνηση. Δεν γνωρίζουμε όμως τη γωνιακή ταχύτητα. Αν ο τροχός στρέφεται δεξιόστροφα (όπως οι δείκτες του ρολογιού) θα έχουμε το πρώτο σχήμα, αν στρέφεται αριστερόστροφα, θα έχουμε το δεύτερο σχήμα. Αλλά με βάση το σχήμα, στην πρώτη περίπτωση η ταχύτητα του σημείου Β θα κατευθυνόταν προς τα πάνω σε σχέση με την ακτίνα, πράγμα αντίθετο με τα δεδομένα. Έτσι το σωστό σχήμα είναι το δεύτερο. Αλλά τότε: Αλλά τότε: (1) 2

Ενώ υ γρ =ω R. ii) Ερχόμαστε τώρα στο σημείο Γ, όπου με βάση το διπλανό σχήμα, έχουμε: υ Γ =υ cm +υ γρ = Αλλά αφού το σημείο επαφής του τροχού με το έδαφος έχει ταχύτητα διάφορη του μηδενός, ο τροχός ολισθαίνει και δεν κυλίεται. (Άλλο το ότι ο τροχός και περιστρέφεται, όπως στην περίπτωσή μας και άλλο κυλίεται). 3) Από ορισμένο ύψος (από το έδαφος) εκτοξεύεται κατάλληλα ένας τροχός, ο οποίος κινείται σε κατακόρυφο επίπεδο. Σε μια στιγμή η ταχύτητα του σημείου Α, στο άκρο μιας οριζόντιας ακτίνας, είναι οριζόντια μέτρου υ Α =3m/s, ενώ η ταχύτητα του σημείου Β, στο άκρο μιας κατακόρυφης ακτίνας, σχηματίζει γωνία θ, με εφθ=4/7 με την οριζόντια διεύθυνση, όπως στο σχήμα. Να υπολογιστούν η ταχύτητα υ cm του άξονα Ο του τροχού, καθώς και η γωνιακή ταχύτητα του τροχού. Δίνεται η ακτίνα του R=0,5m, ενώ κατά τη διάρκεια της κίνησης, ο άξονας του τροχού παραμένει διαρκώς οριζόντιος. Απάντηση: 3

Στις δυο προηγούμενες περιπτώσεις ο τροχός κινείται σε επαφή με ένα οριζόντιο επίπεδο, οπότε ουσιαστικά γνωρίζαμε ότι το κέντρο μάζας του είχε οριζόντια ταχύτητα. Στην περίπτωση αυτή όμως, ο τροχός πέφτει και έτσι το κέντρο μάζας του Ο έχει μια ταχύτητα, άλλης διεύθυνσης η οποία μπορεί να αναλυθεί σε δυο συνιστώσες υ cmx και υ cmy, όπως στο σχήμα. Ξανά αντιμετωπίζουμε την κίνηση του τροχού σαν σύνθετη, οπότε τις ίδιες συνιστώσες έχουν και τα σημεία Α και Β λόγω της μεταφορικής κίνησης του τροχού. Όμως το σημείο Α δεν έχει κατακόρυφη ταχύτητα, πράγμα που μπορεί να συμβεί αν ο τροχός στρέφεται αντίθετα από τους δείκτες του ρολογιού και η γραμμική ταχύτητα του Α έχει μέτρο: Αλλά τότε: υ γρ =ωr=υ cmy, ενώ υ cmx =υ Α Έτσι το κέντρο μάζας Ο του τροχού έχει ταχύτητα μέτρου: Η οποία σχηματίζει με την οριζόντια διεύθυνση γωνία φ με:. 4

Ενώ υ γρ =ωr=υ cmy Με κατεύθυνση οριζόντια (πάνω στον άξονα) και φορά προς τον αναγνώστη. Σχόλιο για Καθηγητές: Και στις τρεις παραπάνω περιπτώσεις μελετήσαμε την κίνηση του τροχού θεωρώντας την σύνθετη. Η αλήθεια είναι ότι η κίνηση, είναι μια κίνηση ελεύθερου σώματος. Το αν ΕΜΕΙΣ την θεωρήσουμε σύνθετη ή όχι, είναι δική μας επιλογή. Έτσι κάποιος θα μπορούσε να δει και να μελετήσει τις κινήσεις αυτές, ως μόνο στροφικές, γύρω από στιγμιαίο άξονα περιστροφής. Ας το δούμε. 1) Στο πρώτο παράδειγμα, αν φέρουμε κάθετες στις ταχύτητες στα σημεία Α και Β αυτές τέμνονται σε ένα σημείο Δ. Αλλά αφού θ=45 το τρίγωνο ΔΟΒ είναι ισοσκελές και το σημείο Δ, είναι το σημείο επαφής του τροχού με το έδαφος, το σημείο που στη λύση είχαμε ονομάσει, σημείο Γ. Αλλά τότε: υ Α =ω r=ω 2R και 2) Στην 2 η κίνηση, φέρνοντας τις κάθετες στις δυο ταχύτητες, βρίσκουμε το στιγμιαίο άξονα που περνάει από το σημείο Κ, όπου: 5

και 3) Στο διπλανό σχήμα, με τον ίδιο τρόπο έχουμε: και Οπότε. Εξάλλου συνεπώς: Κάθετη στην ΟΚ, όπου: Αλλά dmargaris@gmail.com 6