Και τα στερεά συγκρούονται

Σχετικά έγγραφα
Ισχύουν οι αρχές διατήρησης; Πώς εφαρμόζονται;

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

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

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

L 1 L 2 L 3. y 1. Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε. / ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΑΙΔΕΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΥΠΟΔΟΜΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΥ 2012 ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ Ι Καθηγητής Σιδερής Ε.

Στροφορμή. Μερικές όψεις

Μηχανική Στερεού Ασκήσεις Εμπέδωσης

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΙ ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Αποκλειστικά μόνο για Καθηγητές.

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

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

Απολυτήριες εξετάσεις Γ Τάξης Ημερήσιου Γενικού Λυκείου ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

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

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

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

ΑΡΧΗ 1 ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 20 ΑΠΡΙΛΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ:ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

Υλικό Φυσικής Χημείας Μηχανική στερεού. Τρεις κινήσεις ενός

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

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

Επαναληπτικη άσκηση στην Μηχανική Στερεού-Κρούσεις

ταχύτητα μέτρου. Με την άσκηση κατάλληλης σταθερής ροπής, επιτυγχάνεται

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

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

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

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΙΟΣ 2019 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΝΝΕΑ (6)

Φυσική Θετικών Σπουδών Γ τάξη Ενιαίου Λυκείου 2 0 Κεφάλαιο

Μην ξεχνάμε τον άξονα περιστροφής.

Άλλη μια ράβδος στρέφεται

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

Μηχανικό Στερεό. Μια εργασία για την Επανάληψη

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 17/4/2016 ΘΕΜΑ Α

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤ. & ΤΕΧΝ. ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Προτεινόμενα θέματα για τις εξετάσεις 2011

12 η Εβδομάδα Δυναμική Περιστροφικής κίνησης. Αρχή διατήρησης στροφορμής

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

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

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Επαναληπτική άσκηση: Περιστροφή Κρούση - Κύλιση με ολίσθηση

Φυσική Ο.Π. Γ Λυκείου

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Εσωτερικές Αλληλεπιδράσεις Νο 3.

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

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

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 22 / 04 / 2018

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

3.6. Σύνθετα θέματα στερεού. Ομάδα Δ.

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΕΡΕΟ. ΘΕΜΑ Α (μοναδες 25)

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Στερεό (Μέχρι Ροπή Αδράνειας) Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Α)Σε κάθε μια από τις ερωτήσεις (1-4) να σημειώσετε στο τετράδιό σας τη σωστή απάντηση.

Σύστημα σωμάτων vs Στερεό σώμα

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

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

Για να μην χάσουμε τα συμπεράσματα.

Φ Υ ΣΙΚ Η ΚΑ ΤΕ ΥΘ ΥΝ ΣΗ Σ

ΦΥΣ η Πρόοδος: 5-Νοεμβρίου-2006

Κρούσεις. Ομάδα Δ. Κρούσεις Μια κρούση και οι τριβές Κρούση σφαίρας με άλλη ακίνητη.

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

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

Διαγώνισμα: Μηχανική Στερεού Σώματος

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

Απολυτήριες εξετάσεις Γ Τάξης Ημερήσιου Γενικού Λυκείου ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

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

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 15/10/2012 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

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

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. = 2r, τότε:

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 6 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2016: ΘΕΜΑΤΑ

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. Αν η κρούση της σφαίρας με τον κατακόρυφο τοίχο είναι ελαστική, τότε ισχύει:. = και =.. < και =. γ. < και <. δ. = και <.

ΟΕΦΕ 2009 Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ

Μηχανική Στερεού Σώματος

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

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

ΦάσμαGroup. προπαρασκευή για Α.Ε.Ι. & Τ.Ε.Ι ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΥ-ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Γκύζη 14-Αθήνα Τηλ :

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

Περιστροφική Κινηματική

Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

0,5s s H μέγιστη ταχύτητα ταλάντωσης των μορίων του ελαστικού μέσου είναι. 0,5s s

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

Μην χάσουμε τον σύνδεσμο ή τον κινηματικό περιορισμό!!!

1 f. d F D x m a D x m D x dt. 2 t. Όλες οι αποδείξεις στην Φυσική Κατεύθυνσης Γ Λυκείου. Αποδείξεις. d t dt dt dt. 1. Απόδειξη της σχέσης.

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΤΕΡΕΟ ΣΩΜΑ. Ταυτόχρονη διατήρηση της ορμής και της στροφορμής σε κρούση

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

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

Α. Ροπή δύναµης ως προς άξονα περιστροφής

Προτεινόμενα ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ

A4. Η δύναμη επαναφοράς που ασκείται σε ένα σώμα μάζας m που εκτελεί

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

2 ο Διαγώνισμα Γ Λυκείου

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

Διαγώνισμα εφ όλης της ύλης. Στα θέματα 1 4 να σημειώσετε στο τετράδιό σας ποιες από τις προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες.

Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος

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

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Transcript:

Και τα στερεά συγκρούονται Εξετάζοντας την ελαστική κρούση υλικών σημείων, ουσιαστικά εξετάζουμε την κρούση μεταξύ δύο στερεών σωμάτων, δύο μικρών σφαιρών, τα οποία εκτελούν μόνο μεταφορική κίνηση. Τι συμβαίνει όμως στην περίπτωση που τα σώματα μπορούν και να περιστρέφονται; Στην περίπτωση αυτή, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι διαστάσεις των σωμάτων, αλλά και ο συγκεκριμένος τρόπος κρούσης ή για να το πούμε διαφορετικά η Γεωμετρία τη στιγμή τα κρούσης. Πριν όμως εξετάσουμε μερικές ενδιαφέρουσες περιπτώσεις, αξίζει να τονιστεί ότι όταν μιλάμε για ελαστική κρούση μεταξύ δύο σωμάτων, ουσιαστικά δεχόμαστε ότι δεν αναπτύσσονται δυνάμεις τριβής στη διάρκεια της κρούσης. Έτσι για παράδειγμα, στην περίπτωση που εξετάζει το σχολικό μας βιβλίο, που μια μικρή σφαίρα συγκρούεται με τοίχο, όπως στο σχήμα, η δύναμη που δέχεται από τον τοίχο, είναι κάθετη σε αυτόν, μεταβάλλοντας την συνιστώσα υ της ταχύτητας, αφήνοντας όμως ανεπηρέαστη την συνιστώσα υ, την παράλληλη στην επιφάνεια επαφής. Ας εξετάσουμε τώρα βήμα-βήμα μερικές περιπτώσεις ελαστικής κρούσης επίπεδων στερεών, τα οποία συγκρούονται εκτός πεδίου βαρύτητας, ώστε να μην εμπλέκονται τα βάρη. ) «Κεντρική» ελαστική κρούση. Με τον όρο «κεντρική» ας ονομάσουμε την ελαστική εκείνη κρούση, που ανεξάρτητα από άλλα χαρακτηριστικά της, αναπτύσσονται δυνάμεις κρούσης, οι οποίες διέρχονται από τα κέντρα μάζας των στερεών. Ας προσέξουμε ότι δεν μιλάμε για ταχύτητες, αλλά μόνο για τις δυνάμεις που πρόκειται να εμφανιστούν στη διάρκεια της κρούσης. F Ας δούμε μερικά παραδείγματα. Παράδειγμα ο: Δυο επίπεδα στερεά κυκλικής διατομής συγκρούονται κεντρικά, όπως στο σχήμα. Να βρεθούν οι ταχύτητες και οι γωνιακές ταχύτητες μετά την κρούση. Στη διάρκεια της κρούσης στα δυο στερεά ασκούνται οι δυνάμεις F και F, οι φορείς των οποίων περνάνε από τα κέντρα μάζας των δύο στερεών, όπως στο σχήμα. Αλλά τότε δεν ασκείται καμιά ροπή στα στερεά που να μεταβάλλει την γωνιακή τους ταχύτητα. Από την διατήρηση της ορμής παίρνουμε: () Και από τη διατήρηση της κινητικής ενέργειας, έχουμε: F F www.likonet.gr

www.likonet.gr Κ +Κ =Κ +Κ () Από () και () παίρνουμε: και Ενώ και Βλέπουμε ότι η παραπάνω κρούση, δεν διαφέρει σε τίποτα από τη γνωστή μας κεντρική ελαστική κρούση μεταξύ δύο σημειακών μαζών, με μόνη διαφορά, ότι τα σώματα περιστρέφονται, διατηρώντας όμως σταθερή τη γωνιακή τους ταχύτητα. Παράδειγμα ο: Δυο σφαίρες συγκρούονται ελαστικά όπως στο διπλανό σχήμα. Να βρεθεί πώς θα κινηθεί καθεμιά, μετά την κρούση. Στο σχήμα έχουν σχεδιαστεί οι δυνάμεις που αναπτύσσονται στις σφαίρες στη διάρκεια της κρούσης, όπου και εδώ διέρχονται από τα κέντρα μάζας και δεν θα μεταβάλλουν τις γωνιακές ταχύτητές τους. Με βάση τις δυνάμεις αυτές προκύπτει ότι η δεύτερη σφαίρα δεν πρόκειται να αποκτήσει ταχύτητα στη διεύθυνση της υ (κατά τον άξονα ). Ξανά από την διατήρηση της ορμής παίρνουμε: Και από τη διατήρηση της κινητικής ενέργειας, έχουμε: Κ +Κ =Κ +Κ F F ά P P Ρ /πριν =Ρ /μετά 0 0 (3) Ρ /πριν =Ρ /μετά 0 (4)

Από (4) και (5) παίρνουμε: (5) (3) και Ενώ, 0, και Παράδειγμα 3 ο: Μια σφαίρα και μια ομογενής ράβδος συγκρούονται ελαστικά, όπως στο σχήμα, όπου η σφαίρα κτυπά τη ράβδο στο μέσον της, ενώ η ταχύτητα της ράβδου σχηματίζει γωνία θ με τη διεύθυνση κίνησης του κέντρου Ο της σφαίρας. Να βρεθεί πώς θα κινηθεί κάθε στερεό μετά την κρούση. Στο διπλανό σχήμα έχουν σχεδιαστεί οι δυνάμεις που αναπτύσσονται στα στερεά στη διάρκεια της κρούσης, όπου επίσης διέρχονται από τα κέντρα F μάζας και δεν θα μεταβάλλουν τις γωνιακές τους ταχύτητες. Εξάλλου αν F αναλύσουμε την ταχύτητα του κέντρου μάζας της ράβδου σε δυο συνιστώσες, μόνο η υ θα «συνεισφέρει» στην κρούση, αφού η συνιστώσα υ δεν πρόκειται να μεταβληθεί, όπως επίσης δεν πρόκειται να κινηθεί η σφαίρα στην διεύθυνση. Ξανά από την διατήρηση της ορμής παίρνουμε: P P ά Ρ /πριν =Ρ /μετά Ρ /πριν =Ρ /μετά (5) 0 0 (6) Και από τη διατήρηση της κινητικής ενέργειας, έχουμε: Κ +Κ =Κ +Κ ( ) 6 www.likonet.gr 3

Από (5) και (7) παίρνουμε: (7) και Ενώ 0,, και ) Μη «κεντρική» ελαστική κρούση. Ας εντάξουμε στην κατηγορία αυτή όλες τις άλλες ελαστικές κρούσεις, (στις οποίες οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης στη διάρκεια της κρούσης δεν περνάνε από τα κέντρα μάζας) μεταξύ δύο επίπεδων στερεών σωμάτων και ας εξετάσουμε επίσης κάποια παραδείγματα. Παράδειγμα 4 ο: Ένας κυκλικός δίσκος συγκρούεται με μια ομογενή ράβδο, όπως στο σχήμα, όπου το σημείο επαφής Α απέχει απόσταση d από το κέντρο της ράβδου Κ. Πώς θα κινηθούν τα σώματα μετά την ελαστική τους κρούση; Στο διπλανό σχήμα έχουν σχεδιαστεί οι δυνάμεις που αναπτύσσονται στα στερεά στη διάρκεια της κρούσης. Αλλά η δύναμη F δεν έχει ροπή ως προς το κέντρο του δίσκου, με αποτέλεσμα να μην μεταβληθεί η γωνιακή του ταχύτητα. Αντίθετα η δύναμη F, παρουσιάζει ροπή ως προς το κέντρο Κ της ράβδου, μέτρου τ=f d με αποτέλεσμα να μεταβληθεί η γωνιακή της ταχύτητα. Εξάλλου, με βάση τις δυνάμεις αυτές, ο δίσκος δεν πρόκειται να αποκτήσει ταχύτητα στην διεύθυνση της ταχύτητας υ (άξονας ), ενώ δεν πρόκειται να μεταβληθεί η ταχύτητα του κέντρου μάζας της ράβδου υ στην ίδια διεύθυνση. Η ορμή του συστήματος παραμένει σταθερή, οπότε παίρνουμε: P P ά Αλλά με βάση τις δυνάμεις που αναφέραμε προηγούμενα, αλλαγή θα έχουμε στις ταχύτητες στη διεύθυνση των δυνάμεων (διεύθυνση ), συνεπώς υ =0 και υ =υ, οπότε οι παραπάνω εξισώσεις γίνονται: Ρ /πριν =Ρ /μετά υ +0= Ρ /πριν =Ρ /μετά 0+ υ = πριν F F. μετά www.likonet.gr 4

www.likonet.gr 5 υ +0= (8) υ =υ Εφαρμόζουμε τώρα την διατήρηση της στροφορμής ως το σημείο σύγκρουσης Α: ά / / L L d d (9) Αλλά αφού η κρούση είναι ελαστική η κινητική ενέργεια του συστήματος πριν και μετά την κρούση θα είναι ίδια: Κ +Κ =Κ +Κ Λαμβάνοντας δε υπόψη μας ότι υ =0, υ =υ και ω =ω παίρνουμε: (0) Με επίλυση του συστήματος των εξισώσεων (6), (7) και (8) βρίσκουμε τους 3 αγνώστους μας,, και. Παράδειγμα 5 ο: Ο παραπάνω δίσκος συγκρούεται τώρα με την ράβδο, όπως στο διπλανό σχήμα, όπου το σημείο επαφής Α απέχει κατά d από το μέσον Κ της ράβδου. Αν η κρούση είναι ελαστική να βρεθούν πώς θα κινηθούν τα δυο στερεά μετά την κρούση. Στο παρακάτω σχήμα έχουν σχεδιαστεί οι δυνάμεις λόγω κρούσης και με βάση όσα έχουν αναφερθεί παραπάνω, το αποτέλεσμά τους είναι να μεταβληθεί η γωνιακή ταχύτητα της ράβδου, αλλά όχι του δίσκου. Εξάλλου αν πάρουμε τους άξονες και, όπως στο σχήμα και αναλύσουμε τις ταχύτητες πάνω στους άξονες, προκύπτει ότι λόγω κρούσης θα μεταβληθούν οι συνιστώσες υ και υ, όχι όμως οι συνιστώσες υ και υ. Η υπόλοιπη ανάλυση είναι ακριβώς, όπως στο 4 ο παράδειγμα με τις ίδιες F F

αρχές και ουσιαστικά τις ίδιες εξισώσεις. Παράδειγμα 6 ο: Έστω τώρα ότι δυο ομογενείς ράβδοι που κινούνται όπως στο παρακάτω σχήμα συγκρούονται, όπου το σημείο επαφής Α απέχει κατά = 4 από το μέσον Κ της δεύτερης ράβδου, όπου το μήκος της. Αν η κρούση είναι ελαστική να βρεθούν πώς θα κινηθούν οι δυο ράβδοι μετά την κρούση. (Για ευκολότερες εξισώσεις, χωρίς να χάνουμε κάτι από φυσική, έστω ότι οι ταχύτητες των κέντρων μάζας των δύο ράβδων είναι παράλληλες και κάθετες στην δεύτερη εξ αυτών. Σε αντίθετη περίπτωση απλά θα αναλύαμε τις ταχύτητες σε συνιστώσες και θα δουλεύαμε σε άξονες, όπως σε προηγούμενα παραδείγματα). Η απόσταση ΚΒ θεωρείται γνωστή. B Στο διπλανό σχήμα έχουν σχεδιαστεί οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης που ασκούνται στις ράβδους στη διάρκεια της κρούσης, κάθετες στην επιφάνεια επαφής. Προφανώς θα μεταβάλλουν τις δυο ταχύτητες, αλλά χωρίς να αλλάξουν τις κατευθύνσεις τους. Εξάλλου οι ροπή καθεμιάς ως προς το κέντρο μάζας της αντίστοιχης ράβδου, θα μεταβάλλει και την γωνιακή της ταχύτητα. Έστω ότι μετά την κρούση η κατάσταση είναι όπως στο δεύτερο σχήμα. Από τη διατήρηση της ορμής παίρνουμε: () Εφαρμόζουμε τώρα την διατήρηση της στροφορμής ως προς το μέσον Κ της δεύτερης ράβδου: L L / / ά ( () B) ( B) Ας επικεντρωθούμε τώρα στην δεύτερη ράβδο. Από το γενικευμένο νόμο του Νεύτωνα, για τη μεταφορική της κίνηση, παίρνουμε: dp F P / P / a dt F dt ( ) F dt (3) F B F Εξάλλου από τον γενικευμένο νόμο για την περιστροφική κίνηση της ράβδου, ως προς το κέντρο μάζας Κ, παίρνουμε: www.likonet.gr 6

Διαιρώντας τις () και () κατά μέλη θα πάρουμε: dl L dt / L / a F dt Fdt Ι ( Ι ) F dt (4) F dt Ι Ι F dt Τέλος από τη διατήρηση της κινητικής ενέργειας παίρνουμε: Κ +Κ =Κ +Κ (6) Οι εξισώσεις (), (), (5) και (6) αποτελούν το σύστημα, η λύση του οποίου παρέχει τις τιμές υ, υ, ω και ω. Σημείωση: Η εξίσωση (3) είναι το θεώρημα ώθησης ορμής και η εξίσωση (4) το αντίστοιχο θεώρημα μεταβολής της στροφορμής, για την στροφική κίνηση. 4 (5) Συμπέρασμα: Το τελευταίο παράδειγμα αναδεικνύει νομίζω τις αρχές που θα χρησιμοποιήσουμε προκειμένου να αντιμετωπίσουμε ένα γενικό πρόβλημα κρούσης δύο επίπεδων μηχανικών στερεών. Αρχή διατήρηση της ορμής, Αρχή διατήρηση Στροφορμής, διατήρηση της κινητικής ενέργειας, αλλά και τους γενικευμένους νόμους του Νεύτωνα, τόσο για τη μεταφορική, όσο και για την στροφική κίνηση. Ας μην μας διαφεύγει όμως, ότι τεράστια σημασία έχει και η γεωμετρία των σωμάτων αλλά και το σημείο κρούσης. Για παράδειγμα μπορείτε να δείτε το διαφορετικό αποτέλεσμα που θα προκύψει κατά την κρούση ενός δίσκου με ένα ακίνητο τριγωνικό στερεό, όπως στα παρακάτω σχήματα. F F F c c c www.likonet.gr 7

Όπου στο μεσαίο σχήμα η δύναμη στο τριγωνικό στερεό περνά από το κέντρο μάζας (c), οπότε δεν θα στραφεί, ενώ στο πρώτο θα στραφεί δεξιόστροφα και στο τρίτο αριστερόστροφα. Αλλά και για την ελαστική κρούση δύο σωμάτων τυχαίου σχήματος, όπως στο παρακάτω σχήμα F F Ο ίδιος τρόπος δουλειάς, όπως στο τελευταίο 6 ο παράδειγμα θα εφαρμοστεί, αφού πρώτα αναλυθούν οι ταχύτητες των κέντρων μάζας στους άξονες και, ενώ πρέπει να δίνονται και οι αποστάσεις των κέντρων μάζας Ο και Κ από τους φορείς των δύο ασκούμενων δυνάμεων. dargaris@gail.co www.likonet.gr 8