ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Χημείας Φυσική 1 1 Φεβρουαρίου 2017

Σχετικά έγγραφα
ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

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

% ] Βαγγέλης Δημητριάδης 4 ο ΓΕΛ Ζωγράφου

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

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

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

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

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟΥ ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Διδάσκοντες: Βαρσάμης Χρήστος, Φωτόπουλος Παναγιώτης

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

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

[50m/s, 2m/s, 1%, -10kgm/s, 1000N]

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

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

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

1 η ΟΜΑΔΑ. ΦΥΣ η Πρόοδος: 15-Οκτωβρίου-2011

Μηχανική Στερεού Ασκήσεις Εμπέδωσης

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΚΑΙ ΟΜΑΛΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

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

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

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟΥ ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ, 8 Μαρτίου 2019 Διδάσκοντες: Βαρσάμης Χρήστος, Φωτόπουλος Παναγιώτης

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

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

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

Ενδεικτική λύση 3 ου θέματος

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

Προτεινόμενο διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

Theory Greek (Greece) Παρακαλώ διαβάστε τις Γενικές Οδηγίες που θα βρείτε σε ξεχωριστό φάκελο πριν ξεκινήσετε να εργάζεστε στο πρόβλημα αυτό.

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ΦΥΕ14-5 η Εργασία Παράδοση

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική I 2 Σεπτεμβρίου 2010

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 2015 ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (Επαναληπτικός ιαγωνισμός)

ΦΥΣΙΚΗ (ΠΟΜ 114) ΛΥΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΔΙΑΜΕΣΗ ΕΞΕΤΑΣΗ 2015

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΚΑΙ ΡΟΠΕΣ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Η ενέργεια ταλάντωσης ενός κυλιόμενου κυλίνδρου

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

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).

1. Κίνηση Υλικού Σημείου

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 5 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2017: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΘΕΜΑ Α Ι. Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.


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

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΕΡΕΟ. ΘΕΜΑ Α (μοναδες 25)

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

ΦΥΣ. 131 ΕΡΓΑΣΙΑ # 3

ΦΥΣ. 131 ΕΡΓΑΣΙΑ # 3

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΕΡΓΟ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ - ΙΣΧΥΣ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. 22 Μαΐου 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5)

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

ΦΥΣ. 131 Τελική εξέταση: 10-Δεκεμβρίου-2005

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

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

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ


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

Ομογενής δίσκος ροπής αδράνειας, με μάζα και ακτίνας θα χρησιμοποιηθεί σε 3 διαφορετικά πειράματα.

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

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

L 2 z. 2mR 2 sin 2 mgr cos θ. 0 π/3 π/2 π L z =0.1 L z = L z =3/ 8 L z = 3-1. V eff (θ) =L z. 2 θ)-cosθ. 2 /(2sin.

ΕΡΓΟ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ F 2 F 3 F 1 F 4

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:

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

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

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΘΕΜΑ 1ο Στις ερωτήσεις 1 4 να επιλέξετε τη σωστή απάντηση

ΔΕΙΓΜΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΤΩΝ ΧΙΛΙΑΔΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΦΥΣΙΚΩΝ (ΒΑΣΙΚΟ+ΣΥΝΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ)

7. Ένα σώμα εκτελεί Α.Α.Τ. Η σταθερά επαναφοράς συστήματος είναι.

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

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

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

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (Επαναληπτικός ιαγωνισμός)

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Ι. 1. Γ

1 η ΟΜΑΔΑ. ΦΥΣ η Πρόοδος: 16-Οκτωβρίου-2010

dx cos x = ln 1 + sin x 1 sin x.

Ασκήσεις. Φυσική Γ Λυκείου - Μηχανική στερεού σώματος

ΚΡΟΥΣΕΙΣ. γ) Δ 64 J δ) 64%]

Επαναληπτικό Διαγώνισμα Φυσικής Προσανατολισμού Γ Λυκείου ~~ Διάρκεια: 3 ώρες ~~

Διαγώνισμα Φυσικής Γ Λυκείου Απλή αρμονική ταλάντωση Κρούσεις

1 η ΟΜΑΔΑ. ΦΥΣ η Πρόοδος: 15-Νοεµβρίου-2008

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

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

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

Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Μηχανική Ι 22 Ιανουαρίου, 2019

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

ΦΥΣ Τελική Εξέταση: 10-Δεκεµβρίου Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

ΦΥΣ Τελική Εξέταση: 10-Δεκεµβρίου Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

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

Απάντηση: α) 16,0 Ν, β) 10,2 Ν

1. Ένα σώμα m=1kg εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση και η μεταβολή της επιτάχυνσής του σε συνάρτηση με το χρόνο, φαίνεται στο σχήμα.

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Β1. Σωστή η β) Η διαφορά φάσης των δύο αρμονικών κινήσεων που εκτελεί ταυτόχρονα το σώμα είναι

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

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

Υπό Γεωργίου Κολλίντζα

Φυσική για Μηχανικούς

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΘΕΩΡΙΑ

Transcript:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Χημείας Φυσική 1 1 Φεβρουαρίου 017 Πρόβλημα Α Ένα σημειακό σωματίδιο μάζας m βάλλεται υπό γωνία ϕ και με αρχική ταχύτητα μέτρου v 0 από το έδαφος Η κίνηση εκτελείται στο ομογενές πεδίο βαρύτητας της Γης, η ένταση του οποίου είναι g 1 Να κατασκευαστεί το διάγραμμα της κινητικής και της δυναμικής ενέργειας του σωματιδίου ως συνάρτηση του χρόνου (σε κοινό διάγραμμα) Βρείτε χαρακτηριστικά σημεία του διαγράμματος (ελάχιστα - μέγιστα) και σημειώστε τα στο διάγραμμα [10] Ποιος ο λόγος της δυναμικής προς την κινητική ενέργεια λ = E(h=h max) δυν E (h=h max) κιν στο ψηλότερο σημείο της τροχιάς ως συνάρτηση της γωνίας ϕ; [10] 3 Δείξτε ότι το βεληνεκές του σωματιδίου (το διάστημα που θα διανύσει μέχρι να φτάσει στο έδαφος) είναι s = v 0 λ g 1 + λ Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ταυτότητα 1 + tan ϕ = 1/ cos ϕ Στη συνέχεια δείξτε ότι το βεληνεκές μεγιστοποιείται για λ = 1 δηλαδή για γωνία βολής ϕ = π/4 [5] Πρόβλημα Β 1 Δείξτε ότι η ροπή αδράνειας ενός ομογενούς κυλίνδρου μάζας M, ύψους H και ακτίνας R γύρω από τον άξονα συμμετρίας του είναι I = M R Αν λιώσουμε τον κύλινδρο και από το υλικό του ξαναφτιάξουμε ένα καινούριο κύλινδρο διπλάσιου ύψους H = H, πόσο θα είναι τώρα η καινούρια ροπή αδράνειας γύρω από τον άξονα συμμετρίας του νέου κυλίνδρου; [8] 3 Στο εσωτερικό του κυλίνδρου του ερωτήματος [1], σχηματίζουμε μια κυλινδρική κοιλότητα, αφαιρώντας υλικό Η κοιλότητα αυτή έχει τον ίδιο άξονα συμμετρίας με τον αρχικό κύλινδρο και οι διαστάσεις της είναι R κ = R/ και H κ = H/ ενώ το κέντρο της κοιλότητας συμπίπτει με το κέντρο του αρχικού κυλίνδρου Να υπολογιστεί η ροπή αδράνειας του κούφιου κυλίνδρου ως προς τον άξονα συμμετρίας του κυλίνδρου [7] [10] 1

Πρόβλημα Γ Δύο μάζες m 1 < m είναι ενωμένες μέσω ενός σκοινιού που περνάει από μία τροχαλία Η τροχαλία και το σκοινί δεν έχουν μάζα Η κάθε μάζα είναι τοποθετημένη πάνω σε διαφορετικό κεκλιμένο επίπεδο με γωνία θ ως προς το έδαφος Αρχικά οι μάζες βρίσκονται σε ηρεμία με τα δύο νήματα να έχουν το ίδιο μήκος L 1 Ποιος είναι ο ελάχιστος στατικός συντελεστής τριβής μεταξύ των μαζών και των κεκλιμένων επιπέδων, ώστε να αρχίσει το σύστημα να κινείται [7] Αν ο συντελεστής τριβής είναι η, βρείτε την επιτάχυνση του συστήματος [7] 3 Ποια είναι η τάση στο σκοινί κατά τη διάρκεια της κίνησης; [6] 4 Σε πόσο χρόνο θα φτάσει η μία μάζα την τροχαλία; [5] Πρόβλημα Δ Έστω ένας κύλινδρος μάζας M και ακτίνας R, ο οποίος βρίσκεται ακίνητος και σε ισορροπία πάνω σε ένα οριζόντιο δάπεδο Στο κέντρο μάζας του είναι συνδεδεμένο ένα ελατήριο σταθεράς k, η άλλη άκρη του οποίου είναι καρφωμένη σε κάθετο τοίχωμα Εστω ότι τη χρονική στιγμή t = 0, προσκρούει πάνω στον κύλινδρο ένα βλήμα μάζας m με ταχύτητα v 0 σε ύψος R από το δάπεδο Το βλήμα εισχωρεί ακαριαία στον κύλινδρο και σταματάει στο κέντρο του [Δίνεται η ροπή αδράνειας ενός κυλίνδρου: I = MR /] 1 Γράψτε τις εξισώσεις κίνησης του συστήματος, θεωρώντας ότι ο κύλινδρος δε γλυστράει στην οριζόντια επιφάνεια [7] Βρείτε μία έκφραση για την περίοδο ταλάντωσης γύρω από το κέντρο ισορροπίας [7] 3 Γράψτε την έκφραση για την μετατόπιση του κυλίνδρου σαν συνάρτηση του χρόνου, λαμβάνοντας υπόψη όλα τα δεδομένα του προβλήματος [5] 4 Βρείτε την τιμή της τριβής σαν συνάρτηση του χρόνου Υπολογίστε την ελάχιστη τιμή του συντελεστή στατικής τριβής, ώστε ο κύλινδρος να μην γλυστράει στο δάπεδο [6] Καλή σας επιτυχία

Λύσεις Πρόβλημα Α 1 Πρόκειται για τις παραβολές E κιν = 1 m [ v 0 v 0 sin ϕgt + (gt) ] με τα κοίλα προς τα πάνω και E δυν = 1 m [ v 0 sin ϕgt(gt) ] με τα κοίλα προς τα κάτω, που προφανώς έχουν σταθερό άθροισμα (συνολική μηχανική ενέργεια) mv 0/ Και οι δύο συναρτήσεις παίρνουν την αρχική τους τιμή για t = v 0 sin ϕ/g (είναι η η ρίζα του E δυν ) και λόγω συμμετρίας των παραβολών οι ενέργειες λαμβάνουν τη μέγιστη/ελάχιστη τιμή τους στο χρόνο t 1 = t / Πρόκειται για τη χρονική στιγμή που η τροχιά έχει φτάσει στο ανώτερο σημείο (μέγιστη δυναμική ενέργεια) Θέτοντας t = t 1 βρίσκουμε E κιν (t 1 ) = 1 mv 0 cos ϕ και Έτσι E δυν = 1 mv 0 sin ϕ λ = tan ϕ 3 s = u 0 cos ϕt = v 0 g sin ϕ cos ϕ = v 0 λ 1 g 1 + λ 1 + λ που είναι η ζητούμενη σχέση Από τον μηδενισμό της παραγώγου ως προς λ βρίσκουμε λ = 1, δηλαδή ϕ = π/4 Πρόβλημα Β 1 Αν διαιρέσει κανείς τον κύλινδρο σε κυλινδρικούς φλοιούς ακτίνας r και πάχους dr θα έχει I = di = dmr = R 0 M πr H πrdrhr = M R Η μάζα και ο όγκος θα παραμείνουν ίδια οπότε R H = R H, δηλαδή R = R / Έτσι I = I 3

3 I = I + I κ = MR + M κr κ = MR ( 1 1 8 1 ) 4 = 31 MR 3 Αν θέλαμε να εκφράσουμε το αποτέλεσμα ως συνάρτηση της μάζας του κούφιου κυλίνδρου M = M M κ = 7 8 M Πρόβλημα Γ I = 31 8 M R 1 Στην κάθε μάζα ασκείται το βάρος, η αντίδραση, η τάση και η τριβή Έτσι κατά μήκος του κεκλιμένου επιπέδου έχουμε για οριακή ισορροπία: (θετική η προς τα κάτω φορά) και m g sin θ T m g cos θη = 0 m 1 g sin θ + T m 1 g cos θη = 0 (θετική η προς τα πάνω φορά) Απαλείφωντας το T βρίσκουμε και λύνοντας ως προς η βρίσκουμε Για η < η 0 το σύστημα επιταχύνεται και προσθέτωντας τις δύο σχέσεις: m m 1 = sin θ + η cos θ sin θ η cos θ η 0 = tan θ m m 1 m + m 1 m a = m g sin θ T m g cos θη m 1 a = m 1 g sin θ + T m 1 g cos θη (m 1 + m )a = (m m 1 )g sin θ (m 1 + m )gη cos θ [ ] (m m 1 ) a = g sin θ η cos θ (m + m 1 ) a = g cos θ(η 0 η) 3 T = m (g sin θ g cos θη a) = m 1m m 1 + m g sin θ 4

4 L = 1 at t = L a (1) Πρόβλημα Δ 1 (M + m)a = kx F τ, MR α = F τr με θετική φορά για τις μετατοπίσεις αυτήν προς τα δεξιά και θετική φορά για τις περιστροφές την ωρολογιακή Η τριβή F τ θεωρούμε ότι κοιτάζει προς τα αριστερά Χρησιμοποιώντας και την a = αr και προσθέτωντας τις σχέσεις ( 3 M + x m)d dt = kx που αντιστοιχεί σε συχνότητα ω =, οπότε 3M+m 3M + m T = π Από τη διατήρηση της ορμής αρχικά mv 0 = (M + m)v χωρίς όμως να αλλοιώνεται η ροπή αδράνειας αφού το βλήμα φτάνει στο κέντρο Αφού ξεκινά από τη θέση ισορροπίας με αρχική ταχύτητα V θα έχουμε x = V ω sin ωt = mv ( ) 0 3M + m sin M + m 3M + m t 3 F τ = Ma = M d x dt = M mv 0 M + m Η μέγιστη τιμή αυτής (κατ απόλυτη τιμή) είναι F max τ = M mv 0 M + m 3M + m sin 3M + m ( 3M + m και θα πρέπει να μην ξεπερνά την τιμή η(m + m)g επομένως Fτ max η min = (M + m)g = Mmv 0 (M + m) g 3M + m t ) 5