ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ Ε ΟΥΑΡ ΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Λεωφ. Κηφισίας 56, Αµπελόκηποι, Αθήνα Τηλ.: ,

Σχετικά έγγραφα
ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΔΟΥΑΡΔΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Λεωφ. Κηφισίας 56, Αμπελόκηποι Αθήνα Τηλ.: , ,

ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΔΟΥΑΡΔΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Λεωφ. Κηφισίας 56, Αμπελόκηποι, Αθήνα Τηλ.: ,

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).

ΦΥΕ14-5 η Εργασία Παράδοση

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

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

v = r r + r θ θ = ur + ωutθ r = r cos θi + r sin θj v = u 1 + ω 2 t 2

ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ Ε ΟΥΑΡ ΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Λεωφ. Κηφισίας 56, Αµπελόκηποι, Αθήνα Τηλ.: ,

Ενέργεια στην περιστροφική κίνηση

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

ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΔΟΥΑΡΔΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Λεωφ. Κηφισίας 56, Αμπελόκηποι, Αθήνα Τηλ.: ,

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

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

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

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

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

Όταν υπάρχει ΑΚΙΝΗΤΟ σηµείο

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

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

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος

ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΣΤΕΡΕΟΥ 1. ΘΕΜΑ Α Στις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α.5 να σημειώσετε την σωστή απάντηση

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού - µέρος ΙΙ

ΕΔΟΥΑΡΔΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Κεντρικό : Λεωφ. Κηφισίας 56, Αμπελόκηποι Αθήνα Τηλ.: ,

ΦΥΣ. 111 Τελική Εξέταση: 17-Δεκεµβρίου-2017

Κεφάλαιο 9. Περιστροφική κίνηση. Ροπή Αδράνειας-Ροπή-Στροφορμή

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

Επαναληπτικό διαγώνισµα Ταλαντώσεις Στερεό σώµα

ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΠΥΡΑΥΛΩΝ. Η προώθηση των πυραύλων στηρίζεται στην αρχή διατήρησης της ορμής.

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

ιονύσης Μητρόπουλος Ζ Ο

Ομαλή Κυκλική Κίνηση 1. Γίνεται με σταθερή ακτίνα (Το διάνυσμα θέσης έχει σταθερό μέτρο και περιστρέφεται γύρω από σταθερό σημείο.

Α. ο σώμα αρχίζει να κινείται όταν η προωστική δύναμη γίνει ίση με τη δύναμη της τριβής. Έχουμε δηλαδή

Άξονες περιστροφής στερεού

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

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος

Εισαγωγή στις Φυσικές Επιστήµες Κλασική Μηχανική Αύγουστος 2004 Ονοµατεπώνυµο:

Κεφάλαιο M11. Στροφορµή

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

Β. Συµπληρώστε τα κενά των παρακάτω προτάσεων

Στροφορµή. υο παρατηρήσεις: 1) Η στροφορµή ενός υλικού σηµείου, που υπολογίζουµε µε βάση τα προηγούµενα, αναφέρεται. σε µια ορισµένη χρονική στιγµή.

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

Θέμα Α Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Τίτλος Κεφαλαίου: Στερεό σώµα. Ασκήσεις που δόθηκαν στις εξετάσεις των Πανελληνίων ως. Γεώργιος Μακεδών, Φυσικός Ρ/Η Σελίδα 1



ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού - µέρος Ι

ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ Ε ΟΥΑΡ ΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Λεωφ. Κηφισίας 56, Αµπελόκηποι, Αθήνα Τηλ.: ,

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

Μηχανική Στερεού Ασκήσεις Εμπέδωσης

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

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014

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

Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

όπου Μ η µάζα της Γης την οποία θεωρούµε σφαίρα οµογενή, G η παγκόσµια σταθερά της βαρύτητας και L!

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

6ο ιαγώνισµα - Μηχανική Στερεού Σώµατος Ι. Θέµα Α

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


Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος

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:

Ασκήσεις 6 ου Κεφαλαίου

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΔΟΥΑΡΔΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Λεωφ. Κηφισίας 56, Αμπελόκηποι Αθήνα Τηλ.: ,

K K. 1 2 mr. Εισαγωγή στις Φυσικές Επιστήμες ( ) Ονοματεπώνυμο. Τμήμα ΘΕΜΑ 1

Ασκήσεις (διάφορες, στροφορμής και δυναμικής συστήματος σωματιδίων)

Προσομοίωση βαρύτητας

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

Αποκλειστικά μόνο για Καθηγητές.

Μην χάσουμε τον σύνδεσμο ή τον κινηματικό περιορισμό!!!

Αγώνες αυτοκινήτου σε πίστα

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3//7/2013 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2011 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 23/9/2015 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Β ΦΑΣΗ ÅÐÉËÏÃÇ

Ασκήσεις στροφικής κίνησης στερεού σώµατος

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

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

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

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2017 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Χημείας Φυσική 1 1 Φεβρουαρίου 2017

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ

ΡΟΠΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ (ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑ )

F r. 1

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΕΡΕΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ 18/11/2011 ΚΕΦ. 9

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 25 ΜΑΙΟΥ 2009 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

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

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

Εργασία 3, ΦΥΕ 24, N. Κυλάφης

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014

i) Nα δείξετε ότι, κάθε στιγµή οι ταχύτητες των δύο πιθήκων ως προς το ακίνητο έδαφος είναι ίσες.

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

3.6. Σύνθετα θέματα στερεού. Ομάδα Δ.

7ο ιαγώνισµα - Μηχανική Στερεού Σώµατος ΙΙ

ΦΥΣΙΚΗ (ΠΟΜ 114) ΛΥΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΔΙΑΜΕΣΗ ΕΞΕΤΑΣΗ 2015

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ)

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

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Θέμα 1ο Να σημειώσετε τη σωστή απάντηση σε καθεμία από τις παρακάτω ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΦΥΣΙΚΗ

Transcript:

Ε ΟΥΑΡ ΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Τηλ.: 10 69 97 985, www.edlag.gr ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Τηλ.: 10 69 97 985, e-mail: edlag@otenet.gr, www.edlag.gr ΣΜΑΡΑΓ Α ΣΑΡΑΝΤΟΠΟΥΛΟΥ, MSC, ΥΠΟΨΗΦΙΑ Ι ΑΚΤΩΡ ΕΜΠ Ε ΟΥΑΡ ΟΣ ΛΑΓΑΝΑΣ, Ph.D KENTΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ Τηλ.: 10 69 97 985 e-mail: edlag@otenet.gr, www.edlag.gr εν ε ιτρέ εται η ολική ή µερική αναδηµοσίευση του κειµένου ή των σχηµάτων χωρίς την γρα τή άδεια του συγγραφέα. 1

Τηλ.: 10 69 97 985, e-mail: edlag@otenet.gr, www.edlag.gr Σωµατίδιο κινείται στο επίπεδο y µε ταχύτητα υ= k ˆi + n ˆj, όπου κ και n γνωστές σταθερές. Να βρεθούν: (α) Η εξίσωση της τροχιάς (β) Η ακτίνα καµπυλότητας σαν συνάρτηση του χρόνου (α) Το διάνυσµα της ταχύτητας γράφεται: υ= υ ˆ ˆ i+ υy j Συνεπώς: d υ = k = k d = kdt = k t d t d y t υy = n = n d y= n dt d y= n k t dt y= n k d t Άρα: nk y= t, όπου t= k Συνεπώς η εξίσωση της τροχιάς είναι: n y= k (β) Η ακτίνα καµπυλότητας, θα βρεθεί από την σχέση που µας δίνει την κεντροµόλο επιτάχυνση α n που είναι η συνιστώσα της επιτάχυνσης που είναι κάθετη στην α t που είναι η εφαπτοµενική (επιτρόχια) επιτάχυνση. Ως γνωστόν, οι σχέσεις που µας δίνουν την επιτρόχια επιτάχυνση, την κεντροµόλο επιτάχυνση καθώς και το µέτρο της επιτάχυνσης είναι αντίστοιχα: dυ υ α = t, αn dt = R, όπου R: ακτίνα καµπυλότητας και το µέτρο της επιτάχυνσης εξίσωση της ταχύτητας που είναι η υ= k ˆi + n ˆj, έχουµε: υ = ɺ + yɺ όπου ɺ = k και yɺ = n = n k t Αντικαθιστώντας προκύπτει: α= α + α. Από την n t υ = k + n k t = k (1+ n t ) υ= k 1+ n t Εποµένως, αντικαθιστώντας στις σχέσεις που µας δίνουν την επιτρόχια επιτάχυνση και την κεντροµόλο έχουµε: dυ 1 n k t αt = = k n t= d t 1+ n t 1+ n t

Τηλ.: 10 69 97 985, e-mail: edlag@otenet.gr, www.edlag.gr ( + ) υ k 1 n t αn = = R R Άρα το µέτρο της επιτάχυνσης θα είναι: n k t k (1+ n t ) α= α + α α= + 1+ n t R Επίσης το διάνυσµα της επιτάχυνσης γράφεται: dυ α= = n ɺ ˆj = n k ˆj d t Εποµένως, έχουµε ότι α = n k. Από τις σχέσεις αυτές έχουµε: 4 4 n t n k R ( + ) 4 4 n k t k 1 n t = + 1+ n t R ( + ) 3 k 1 n t =, όπου n ( + ) t= k 3 k 1 n /k = = + 3/ ( ) ( ) R R 1 n /k k /n n Όχηµα µε νερό (πυκνότητα ρ) που αρχικά έχει µάζα Μ αρχίζει να ολισθαίνει σε λείο κεκλιµένο επίπεδο που σχηµατίζει γωνία φ µε το οριζόντιο. Από µια οπή στο πίσω µέρος του οχήµατος τρέχει νερό µε σταθερή ταχύτητα u ως προς το δοχείο και φορά πάντα αντίθετη της ταχύτητάς του. Η 3 παροχή του νερού είναι Π (cm /s). Υπολογίστε την επιτάχυνση και την ταχύτητα του οχήµατος σαν συνάρτηση του χρόνου. Ο νόµος του Νεύτωνα για συστήµατα µεταβλητής µάζας γράφεται ως εξής: dυ dm F= m uσχ dt dt Το δοχείο κινείται υπό την επίδραση της συνιστώσας του βάρους του B, όπου 3 B = mg sin φ.

Η παροχή νερού είναι: ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ Τηλ.: 10 69 97 985, e-mail: edlag@otenet.gr, www.edlag.gr 3 dv Π(cm s) = dt Ο ρυθµός µεταβολής της µάζας είναι: dm d( ρv) dv = = ρ = Πρ dt dt dt Οπότε, m( t) M 0 t ( ) ( ) dm= Π ρ dt m t M= Πρt m t = M Π ρt Συνεπώς: dυ dm m( t) g sin φ= m( t) ( u) dt dt Το ( u) οφείλεται στο ότι η ταχύτητα του νερού είναι αντίθετη της φοράς κίνησης του δοχείου. Άρα: ( ) ( ) dυ M Πρt g sin φ= M Πρt Πρu dt Η επιτάχυνση θα είναι: dυ Πρu α= = g sin φ+ dt M Πρt Για την ταχύτητα ολοκληρώνοντας έχουµε: u( t) t t Πρu Πρu dυ= g sin φ dt+ dt dυ= g sin φ dt+ dt M Πρt M Πρt 0 0 0 M Πρt υ( t) = g sin φ t u ln M Έστω δύο συµπαγείς, οµογενείς κύλινδροι, οι οποίοι έχουν ίδιες µάζες Μ και ακτίνες R 1 και R αντίστοιχα (R1< R ) και δύνανται να περιστρέφονται χωρίς τριβή γύρω από τον άξονά τους. Στους κυλίνδρους στερεώνεται αντίστοιχα το ένα άκρο µη εκτατού και αβαρούς νήµατος το οποίο περιελίσσεται και καταλήγει να συγκρατεί µία ίδια µάζα m για κάθε περίπτωση. 1 (α) Αποδείξτε την ροπή αδράνειας συµπαγούς κυλίνδρου Iκ = MR (β) Με ποια επιτάχυνση a θα κατέβει η κάθε µάζα m όταν αφεθεί ελεύθερος ο κάθε κύλινδρος; (γ) Ποια είναι η αντίστοιχη γωνιακή τους επιτάχυνση; (δ) Σχολιάστε τα αποτελέσµατά σας στο (β) και (γ). 4

Τηλ.: 10 69 97 985, e-mail: edlag@otenet.gr, www.edlag.gr (α) Η ροπή αδρανείας ενός στερεού σώµατος υπολογίζεται ως εξής: I = ( m ) r dm όπου dm η µάζα στοιχειώδους κυλινδρικού φλοιού εσωτερικής ακτίνας r και εξωτερικής r+ dr. Μ Ειδικότερα dm= ρdv= ρ πr h dr, µε ρ= λόγω της οµοιογένειας του κυλίνδρου. Συνεπώς: πr h R = = 3 I r ρ πr h dr πρh r dr 0 0 R R R I= πρh = ρπr h = M 4 (β) Για τον κύλινδρο ακτίνας R 1, έχουµε: Εξίσωση µεταφορικής κίνησης F= m α1 mg T1 = m α1 4 Εξίσωση εριστροφικής κίνησης dω 1 dυ 1 1 τ= I T R = M R T = Mα dt dt R 1 1 1 1 1 1 R Αντικαθιστώντας στην πρώτη σχέση έχουµε: 1 1 mg mg M α1= m α1 α1 m+ M = mg α1 = m+ M mg Οµοίως α = m+ M ( ) 5 ( ) υ1 αt υ (γ) Έχουµε ότι υ1= α1t. Όµως ω1= εποµένως ω1=. Οµοίως υ = αt και ω =, R1 R1 R αt εποµένως ω =, διότι α1 = α = α. Συγκρίνοντας τις παραπάνω σχέσεις προκύπτει: R ω > ω 1

Τηλ.: 10 69 97 985, e-mail: edlag@otenet.gr, www.edlag.gr Η κίνηση της µάζας m είναι η ίδια. Συνεπώς, ο πρώτος κύλινδρος στρέφεται πιο γρήγορα λόγω της µικρότερης ακτίνας του. Σε λεία οριζόντια επιφάνεια βρίσκεται καρότσι µάζας Μ, πάνω στο οποίο είναι τοποθετηµένο απλό εκκρεµές µήκους l και µάζας m. Βρείτε την περίοδο ταλάντωσης του συστήµατος. Έχουµε το σύστηµα σωµάτων Μ, m. Η θέση του κέντρου µάζας θα είναι: cm My+ m = M+ m Για το σύστηµα των σωµάτων, η εξίσωση κίνησης στο CM θα είναι: Όµως: Άρα, η εξίσωση κίνησης γράφεται: ( ) ( ) M+ m ɺɺ = F M+ m ɺɺ = T sin φ cm εξωτ cm mg mg= T cos φ T= cosφ sin φ mg M+ m ɺɺ cm = mg M+ m ɺɺ cm mg sin φ M+ m ɺɺ cm + cm = 0 cos φ l ( ) ( ) ( ) mg ɺɺ + cm = cm 0 l ( M+ m) Παρατηρούµε ότι καταλήξαµε σε εξίσωση ταλάντωσης µε περίοδο π T= όπου Ω mg Ω = + l ( M m) 6

Τηλ.: 10 69 97 985, e-mail: edlag@otenet.gr, www.edlag.gr Συνεπώς: π T= T= π mg l ( M+ m) ( M+ m) mg l ύο ράβδοι, µήκους l 0 η κάθε µία, κινούνται σε παράλληλες ευθείες µε ταχύτητες που έχουν το ίδιο µέτρο u και αντίθετες φορές σε σχέση µε το σύστηµα του εργαστηρίου. Ποιο είναι το µήκος της µίας ράβδου σύµφωνα µε παρατηρητή που κινείται µαζί µε την άλλη; K O K' Έστω K το ιδιοσύστηµα της πρώτης ράβδου που κινείται µε ταχύτητα ˆ ui, Ο το σύστηµα του εργαστηρίου και Κ η υπό εξέταση ράβδος. Θέλουµε να βρούµε µε ποια ταχύτητα βλέπει ο K να κινείται η Κ. Η κίνηση πραγµατοποιείται µόνο επί του άξονα. Ο µετασχηµατισµός Lorentz για τις ταχύτητες δίνει: όπου u v u = uv 1 c u η ταχύτητα της Κ ως προς K, u η ταχύτητα της Κ ως προς Ο, v η ταχύτητα του K ως προς Ο. Είναι: u = u, v= u 7

Τηλ.: 10 69 97 985, e-mail: edlag@otenet.gr, www.edlag.gr Συνδυάζοντας παίρνουµε: u u = 1 + u /c Αν l 0 το µήκος της ράβδου στο σύστηµα ηρεµίας της, τότε ο παρατηρητής K θα µετρήσει, λόγω συστολής µήκους: 0 0 0 1 u 1 u /c l' = l = l 1 /c γ = 1+ u /c l 1+ u /c 8

Τηλ.: 10 69 97 985, e-mail: edlag@otenet.gr, www.edlag.gr Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά Ι, ΙΙ Φυσική Στερεάς Κατάστασης Ανάλυση Ι, ΙΙ Πυρηνική Φυσική & Στοιχειώδη Σωµάτια ΜΜΦ Ι, ΙΙ Σύγχρονη Φυσική Πιθανότητες Στατιστική Ειδική Σχετικότητα Φυσική Ι, II, III, IV Χηµεία Πρακτικά Χηµείας Mηχανική Ι, ΙΙ Ηλεκτρονική Ι, ΙΙ Ηλεκτροµαγνητισµός I, II Πρακτικά Ηλεκτρονικής Κβαντοµηχανική Ι, ΙΙ Συστήµατα Τηλε ικοινωνιών Στατιστική Φυσική Υ ολογιστές Ε ιλογές H σίγουρη λύση ου οδηγεί στο τυχίο 9