Κεφάλαιο 11 Στροφορµή



Σχετικά έγγραφα
Κεφάλαιο 11 Στροφορμή

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 09 Ροπή Αδρανείας Στροφορμή

Κεφάλαιο M11. Στροφορµή

Κεφάλαιο 10 Περιστροφική Κίνηση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΙ ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ

Κεφάλαιο 10 Περιστροφική Κίνηση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

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

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

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

Στροφορµή. ΦΥΣ Διαλ.25 1

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).

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. = 2r, τότε:

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού - µέρος ΙΙ

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθµολογικά ισοδύναµες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

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

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

Ερωτήσεις που δόθηκαν στις εξετάσεις των Πανελληνίων ως

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού - µέρος Ι

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος

Α. Ροπή δύναµης ως προς άξονα περιστροφής

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΑΥΕΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/03/2014

ταχύτητα μέτρου. Με την άσκηση κατάλληλης σταθερής ροπής, επιτυγχάνεται

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος

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

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

11 η Εβδομάδα Δυναμική Περιστροφικής κίνησης. Έργο Ισχύς στην περιστροφική κίνηση Στροφορμή Αρχή διατήρησης στροφορμής

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

Μηχανική Στερεού Σώματος

( ) ( ) ( )! r a. Στροφορμή στερεού. ω i. ω j. ω l. ε ijk. ω! e i. ω j ek = I il. ! ω. l = m a. = m a. r i a r j. ra 2 δ ij. I ij. ! l. l i.

Επαναληπτικη άσκηση στην Μηχανική Στερεού-Κρούσεις

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

ΦΥΣΙΚΗ (ΜΗΧΑΝΙΚΗ-ΚΥΜΑΤΙΚΗ)

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

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 22 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÓÕÃ ÑÏÍÏ

12 η Εβδομάδα Δυναμική Περιστροφικής κίνησης. Αρχή διατήρησης στροφορμής

Μηχανική Στερεού Ασκήσεις Εμπέδωσης

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

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού - µέρος Ι Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

EΡΓΑΣΙΑ 5 η Καταληκτική ηµεροµηνία παράδοσης: 20 Ιουλίου 2003

ΥΝΑΜΙΚΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ 18/11/2011 ΚΕΦ. 10

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: Α (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/03/2014

Σωματίδιο μάζας m κινείται στο οριζόντιο επίπεδο xy σε κυκλική τροχιά με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω. Τι συμπεραίνετε για τη στροφορμή του;

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:

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΟΛΛΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ

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

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

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

Όταν υπάρχει ΑΚΙΝΗΤΟ σηµείο

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ (8 ΠΕΡΙΟΔΟΙ)

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ. Δίνεται ότι η ροπή αδράνειας του δίσκου ως προς τον άξονα Κ είναι Ι= M R

Ροπή αδράνειας. q Ας δούµε την ροπή αδράνειας ενός στερεού περιστροφέα: I = m(2r) 2 = 4mr 2

( σφόνδυλος : τροχαλία με μεγάλη μάζα)

Α. Η επιτάχυνση ενός σωματιδίου ως συνάρτηση της θέσης x δίνεται από τη σχέση ax ( ) = bx, όπου b σταθερά ( b= 1 s ). Αν η ταχύτητα στη θέση x

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΤΡΙΩΡΟ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤO ΣΤΕΡΕΟ

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος. Σάββατο 24 Φεβρουαρίου Θέμα 1ο

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

Κεφάλαιο 27 Μαγνητισµός. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος

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

( ) Παράδειγµα. Τροχαλία. + ΔE δυν. = E κιν. + E δυν

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

Φυσική Θετικών Σπουδών Γ τάξη Ενιαίου Λυκείου 2 0 Κεφάλαιο

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β ΛΥΚΕΙΟΥ (ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/03/2017 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού - µέρος ΙΙ Ενδεικτικές Λύσεις Κυριακή 28 Φλεβάρη 2016 Θέµα Α

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

F r. 1

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2019 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 5

Διαγώνισμα B Λυκείου Σάββατο 22 Απριλίου 2017

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

Β ΟΜΑΔΑ. ΦΥΣ η Πρόοδος: 19-Νοεµβρίου-2011

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

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

% ] Βαγγέλης Δημητριάδης 4 ο ΓΕΛ Ζωγράφου

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΕΡΕΟ. ΘΕΜΑ Α (μοναδες 25)

Ασκήσεις. Φυσική Γ Λυκείου - Μηχανική στερεού σώματος

Διαγώνισμα: Μηχανική Στερεού Σώματος

περιφέρειας των δίσκων, Μονάδες 6 Δ2) το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας του δίσκου (1), Μονάδες 5

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 4: ΣΤΡΟΦΟΡΜΗ [Υποκεφάλαια 4.7: Στροφορμή του σχολικού βιβλίου]

Κεφάλαιο 14 Ταλαντώσεις. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

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

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ. m 2 s. Kg s m

Θέματα Παγκύπριων Εξετάσεων

11 η Εβδομάδα Δυναμική Περιστροφικής κίνησης. Έργο Ισχύς στην περιστροφική κίνηση Στροφορμή

ΦΥΣ. 131 ΕΡΓΑΣΙΑ # 7

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

Ερωτήσεις που δόθηκαν στις εξετάσεις των Πανελληνίων ως

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

1ο ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 9 Νοέµβρη 2014 Φυσική Προσανατολισµού - Μηχανική

1 η ΟΜΑΔΑ. ΦΥΣ η Πρόοδος: 21-Νοεµβρίου-2009

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

ΦΥΣ 111 Γενική Φυσική Ι 4 η Εργασία Επιστροφή: Ένα κιβώτιο µάζας 20kg το οποίο είναι συνδεδεµένο µε µία τροχαλία κινείται κατά µήκος µίας

2ο ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 4 εκέµβρη 2016 Φυσική Προσανατολισµού - Μηχανική - ΙΙ

Εισαγωγή στις Φυσικές Επιστήµες - Κλασσική Φυσική Ιούλιος 2003 :

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

γ) το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας του δίσκου τη στιγμή κατά την οποία έχει ξετυλιχθεί όλο το σχοινί.

Transcript:

Κεφάλαιο 11 Στροφορµή

Περιεχόµενα Κεφαλαίου 11 Στροφορµή Περιστροφή Αντικειµένων πέριξ σταθερού άξονα Το Εξωτερικό γινόµενο-η ροπή ως διάνυσµα Στροφορµή Σωµατιδίου Στροφορµή και Ροπή για Σύστηµα Σωµατιδίων Στροφορµή και Ροπή Συµπαγούς Σώµατος Διατήρηση Στροφορµής Το φαινόµενο Coriolis Περιστρεφόµενα συστήµατα αναφοράς

11-1 Περιστροφή πέριξ σταθερού άξονα Η ανάλογη περιστροφική ποσότητα µε την γραµµική ορµή είναι η στροφορµή, L: Ενώ ο 2 ος νόµος του Νεύτωνα για την περιστροφική κίνηση γίνεται: Η σχέση αυτή ισχύει µόνο όταν η ροπή αδράνειας I είναι σταθερή

Όταν στο σύστηµα δεν δρα εξωτερική ροπή, τότε η συνολική στροφορµή του συστήµατος παραµένει σταθερή: dl dt = 0 and L = I! = constant. Η διαφορετικά, η στροφορµή ενός συστήµατος παραµένει σταθερή εφόσον η συνολική εξωτερική ροπή που ασκείται πάνω του είναι µηδέν.

Αυτό σηµαίνει: Δηλαδή, εάν κατά τη διάρκεια της περιστροφής έχουµε µεταβολή στην ροπή αδράνειας, τότε αναγκαστικά θα αλλάξει η γωνιακή ταχύτητα

Μια µικρή µάζα m που συγκρατιέται από ένα σκοινί, περιστρέφεται κυκλικά πάνω σε ένα τραπέζι χωρίς τριβές, όπως φαίνεται στο σχήµα. Αρχικά η µάζα περιστρέφεται µε ταχύτητα, v 1 = 2.4 m/s, και ακτίνα, R 1 = 0.80 m. Στη συνέχεια το σκοινί µετατοπίζεται κατακόρυφα προς τα κάτω ώστε η ακτίνα περιστροφής να µικρύνει σε R 2 = 0.48 m. Πόση είναι η νέα ταχύτητα v 2 ; ΛΥΣΗ

Η Στροφορµή είναι «διάνυσµα». Για συµµετρικά αντικείµενα που περιστρέφονται γύρω από άξονα συµµετρίας η διεύθυνση της στροφορµής είναι ίδια µε αυτήν της γωνιακής ταχύτητας «ψευτοδιάνυσµα» (http://en.wikipedia.org/wiki/ Pseudovector ) Το ίδιο συµβαίνει µε όλα τα διανύσµατα που προκύπτουν από εξωτερικά γινόµενα διανυσµάτων

Υποθέτουµε ότι ένας φοιτητής 60-kg στέκεται στην άκρη µιας κυκλικής πλατφόρµας µε ακτίνα 6.0-m-προσαρµοσµένη σε ρουλεµάν µε µηδενική τριβή και ροπή αδράνειας 1800 kg m 2. Η πλατφόρµα είναι αρχικά ακίνητη και ο φοιτητής αρχίζει να τρέχει µε ταχύτητα 4.2 m/s (ως προς τη Γη) κατά µήκος της περιφέρειας της πλατφόρµας. Βρείτε τη γωνιακή ταχύτητα της πλατφόρµας

Εάν υποθέσουµε ότι κρατάω ένα τροχό ποδηλάτου που περιστρέφεται και στέκοµαι πάνω σε πλατφόρµα που µπορεί να περιστρέφεται χωρίς τριβή. Τι θα συµβεί εάν ξαφνικά αντιστρέψω την φορά περιστροφής του τροχού; ΑΠΑΝΤΗΣΗ

11-2 Εξωτερικό Γινόµενο Διανυσµάτων Ορίζουµε το µέτρο ενός εξωτερικού γινοµένου δύο διανυσµάτων ως Η κατεύθυνση του διανύσµατος C που προκύπτει προσδιορίζεται από τον κανόνα του δεξιάς παλάµης :

Εναλλακτικός ορισµός για το εξωτερικό γινόµενο είναι:

Ορισµένες ιδιότητες:

Η Ροπή µπορεί να οριστεί ως το εξωτερικό γινόµενο της µετατόπισης του σηµείου µε τη δύναµη:

11-3 Στροφορµή σωµατιδίου Η στροφορµή ενός σωµατιδίου δίνεται από τη σχέση:

Η χρονική παράγωγος της! L είναι: Επειδή έχουµε:

Βρείτε τη στροφορµή ενός σωµατιδίου µάζας m, που κινείται µε ταχύτητα v κυκλικά, ακτίνα r και φορά αντίθετη µε αυτή των δεικτών του ρολογιού.

11-4 Στροφορµή Συστήµατος Σωµατιδίων-Γενική Κίνηση Η στροφορµή ενός συστήµατος σωµατιδίων δύναται να µεταβληθεί µόνο εάν υπάρχει εξωτερική ροπή- οι ροπές εξ αιτίας εσωτερικών δυνάµεων αναιρούνται µεταξύ τους. Η σχέση αυτή ισχύει για οποιοδήποτε αδρανειακό σύστηµα. Ισχύει ακόµη και για ΚΜ (CM) που επιταχύνεται.

11-5 Στροφορµή και Ροπή για στερεό Σώµα Για ένα στερεό σώµα αποδεικνύεται ότι η στροφορµή του δίδεται από τη σχέση:

Η µηχανή του Atwood Όπως έχουµε ξαναδεί η µηχανή του Atwood αποτελείται από δύο µάζες, m A και m B, που συνδέονται µέσω τροχαλίας µε έναν ιµάντα αµελητέας µάζας. Εάν η τροχαλία έχει ακτίνα R 0 και ροπή αδράνειας I, βρείτε την επιτάχυνση των µαζών m A και m B, και συγκρίνατε µε την περίπτωση όπου η ροπή αδράνειας της τροχαλίας είναι µηδέν. ΛΥΣΗ

11-6 Διατήρηση της Στροφορµής Εάν η ροπή σε ένα σύστηµα είναι σταθερή τότε, Η συνολική στροφορµή ενός συστήµατος παραµένει σταθερή εφόσον η συνολική εξωτερική ροπή που δρα στο σύστηµα είναι µηδέν.

Μια σφαίρα (άτοµο) µάζας m κινείται µε ταχύτητα v και ενσωµατώνεται στην περιφέρεια ενός κυλίνδρου (µορίου) µάζας M και ακτίνας R 0. Ο κύλινδρος που είναι αρχικά ακίνητος αρχίζει να περιστρέφεται γύρω από τον άξονα συµµετρίας του ο οποίος (ο άξονας) δεν µετακινείται. Αγνοώντας τριβές, πόση είναι η γωνιακή ταχύτητα του κυλίνδρου µετά την κρούση; Διατηρείται η κινητική ενέργεια; ΛΥΣΗ

11-7 Σβούρες Ο άξονας περιστροφής µια σβούρας θα µετατοπίζεται (precess) γύρω από το σηµείο επαφής της σβούρας λόγω της ροπής που δηµιουργεί η βαρύτητα όταν ο άξονας της σβούρας δεν είναι κατακόρυφος.

Η γωνιακή ταχύτητα της µετατόπισης του άξονα περιστροφής (precession) είναι :

11-8 Περιστρεφόµενα Συστήµατα Αναφοράς Δυνάµεις Αδράνειας Ως αδρανειακό ορίσαµε ένα σύστηµα όπου ισχύουν οι νόµοι του Νεύτωνα. Ένα σύστηµα αναφοράς που περιστρέφεται έχει γωνιακή επιτάχυνση και εποµένως ορισµένα δεν είναι «αυστηρά» αδρανειακά.

Υπάρχει µια φαινοµενολογική δύναµη που ασκείται πάνω σε αντικείµενα που βρίσκονται µέσα σε ένα σύστηµα που περιστρέφεται. Η «ψευτοδύναµη» αυτή, έχει φορά προς τα έξω και την ονοµάζουµε φυγόκεντρος δύναµη.

11-9 Το φαινόµενο Coriolis Σε ένα αντικείµενο που κινείται σε µη αδρανειακό σύστηµα, ασκείται άλλη µια «ψευτοδύναµη». Τούτο γιατί καθώς κινείται το αντικείµενο προς µεγαλύτερη απόσταση από τον άξονα περιστροφής, η γραµµική του ταχύτητά (εφαπτόµενη) δεν αυξάνεται. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα το αντικείµενο να εµφανίζει µια «πλάγια» µετατόπιση. Inertial reference frame Rotating reference frame

11-9 Το φαινόµενο Coriolis Το φαινόµενο Coriolis ευθύνεται για την περιστροφή των αέριων µαζών (καταιγίδες) γύρω από περιοχές χαµηλών πιέσεων αριστερόστροφα στο Βόρειο ηµισφαίριο και Δεξιόστροφα στο Νότιο. Η επιτάχυνση Coriolis είναι: