Επαναληπτική άσκηση: Περιστροφή Κρούση - Κύλιση με ολίσθηση

Σχετικά έγγραφα
ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

Επαναληπτικη άσκηση στην Μηχανική Στερεού-Κρούσεις

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

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

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.

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

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

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

Μηχανική Στερεού Ασκήσεις Εμπέδωσης

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΚΑΙ ΡΟΠΕΣ

ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 2008 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

3.3. Δυναμική στερεού.

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

Μηχανική Στερεού Σώματος

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

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

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

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

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

το άκρο Β έχει γραμμική ταχύτητα μέτρου.

ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΚΥΚΛΙΚΟΥ ΔΙΣΚΟΥ ΕΠΙΒΡΑΔΥΝΟΜΕΝΟΣ ΑΠΟ ΔΥΟ ΑΒΑΡΗΣ ΡΑΒΔΟΥΣ

Προτεινόμενα ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ

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

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΕΡΕΟ. ΘΕΜΑ Α (μοναδες 25)

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

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

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

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

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

Ασκήσεις. Φυσική Γ Λυκείου - Μηχανική στερεού σώματος

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

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

% ] Βαγγέλης Δημητριάδης 4 ο ΓΕΛ Ζωγράφου

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

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

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤ. & ΤΕΧΝ. ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Δημήτρης Αγαλόπουλος Σελίδα 1

Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ

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

ΘΕΜΑ Γ, Δ. γ. 0,3 m δ. 112,5 rad] 3. Η ράβδος του σχήματος περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 5 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2018: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Ζεύγος δυνάµεων Κύλιση - Κρούση

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

3.1. Κινηματική στερεού.

3.6. Σύνθετα θέματα στερεού. Ομάδα Δ.

ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

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

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος

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

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).

Διαγώνισμα: Μηχανική Στερεού Σώματος

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΘΕΜΑ Α Ι. Α1.Β Α2.Γ Α3. Α Α4. Α ΙΙ. 1.Σ 2.Σ 3.Λ 4.Σ 5. Λ

1 η ΑΣΚΗΣΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΚΦΩΝΗΣΗ

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

Μηχανικό Στερεό. Μια εργασία για την Επανάληψη

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

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

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

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

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

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

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

Γκύζη 14-Αθήνα Τηλ :

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

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (Επαναληπτικός ιαγωνισμός)

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Ισορροπία στερεού Ποιες είναι οι δυνάμεις που ασκούνται; Ένας Κύλινδρος Πάνω σε μια Σφήνα. Υλικό Φυσικής Χημείας

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 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

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

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

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α5 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

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

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:

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 2015 ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (Επαναληπτικός ιαγωνισμός)

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

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2008 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Β. Συµπληρώστε τα κενά των παρακάτω προτάσεων

0. Επαναληπτικά θέματα. Ομάδα Γ.

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 2016 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 8

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

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

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

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

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

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2. β Α3. γ Α4. γ Α5. α. Σ, β. Λ, γ. Σ, δ. Λ, ε. Λ. ΘΕΜΑ Β Β 1. β. F ελ1. F ελ2. Θέση Φυσικού Μήκους. F ελ.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΦΥΣΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Μια διπλή τροχαλία. «χωμένη» στο έδαφος και στο τέλος ολισθαίνει.

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

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α5 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

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

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΙΧΜΙΟ Επαναληπτικό στη Φυσική 1. Θέµα 1 ο

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

Παίζοντας με ένα γιο γιο

Transcript:

Επαναληπτική άσκηση: Περιστροφή Κρούση - Κύλιση με ολίσθηση α) Το μέτρο της δύναμης που δέχεται η ράβδος από την άρθρωση λίγο πριν και αμέσως μετά το κόψιμο του νήματος, Η ομογενής και ισοπαχής ράβδος ΑΓ του διπλανού σχήματος έχει μήκος L=1,2m και μάζα M=4kg και μπορεί να περιστρέφεται χωρίς τριβές σε κατακόρυφο επίπεδο με τη βοήθεια άρθρωσης που βρίσκεται στο δεξιό άκρο της. Η ράβδος ισορροπεί οριζόντια καθώς το αριστερό της άκρο Γ είναι δεμένο με αβαρές και μη εκτατό σχοινί όπως φαίνεται στο σχήμα. Κάποια στιγμή κόβουμε το νήμα και η ράβδος αρχίζει να περιστρέφεται. Να υπολογιστούν: β) η γωνιακή ταχύτητα της ράβδου όταν γίνεται η ράβδος γίνεται για 1 η φορά κατακόρυφη. Ομογενής σφαίρα μάζας m=2kg και ακτίνας R= m ισορροπεί ακίνητη σε οριζόντιο επίπεδο με το οποίο εμ- φανίζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ=. Τη στιγμή που η ράβδος γίνεται κατακόρυφη, η οποία θεωρείται ως t=0, το άκρο της Γ της ράβδου συγκρούεται ελαστικά με σημείο της περιφέρειας της ομογενούς σφαίρας, το οποίο απέχει από το έδαφος απόσταση d=r. γ) Να υπολογιστούν τα μέτρα της γωνιακής ταχύτητας της ράβδου αμέσως μετά την κρούση και της ταχύτητας του κέντρου μάζας της σφαίρας αμέσως μετά την κρούση. δ) Να μελετηθεί η κίνηση της σφαίρας. ε) Το συνημίτονο της μέγιστης γωνίας σε σχέση με την κατακόρυφη που θα διαγράψει η ράβδος μετά την ελαστική της κρούση με την σφαίρα. στ) Να βρεθεί η χρονική στιγμή t 1 που σταματάει η ολίσθηση της σφαίρας στο οριζόντιο επίπεδο. ζ) Να γίνει η γραφική παράσταση ω=f(t) της γωνιακή ταχύτητας της σφαίρας σε συνάρτηση με τον χρόνο από την χρονική στιγμή t=0 έως την χρονική στιγμή t 2 =3,3s, και να βρεθεί ο αριθμός των περιστροφών στην παραπάνω χρονική διάρκεια. Δίνεται: η ροπή αδράνειας της ράβδου ως προς άξονα που διέρχεται από το άκρο της και είναι κάθετος σε αυτή Ι ρ = και η ροπή αδράνειας της σφαίρας ως προς άξονα που διέρχεται από το κέντρο της Ι σφ = και η επιτάχυνση της βαρύτητας g=10m/s 2. www.ylikonet.gr 1

Λύση: α) Όσο η ράβδος ισορροπεί με τη βοήθεια του νήματος έχουμε: =0 += (1) και () =0 () + () + () =0 0+!=0 = " = #$ =20 (2) Οπότε η (1) γράφεται: F=Mg-N=40-20 &=' Αμέσως μετά το κόψιμο του νήματος, η ισορροπίας καταργείται. Σκεφτόμαστε ως εξής: Επειδή η ράβδος δεν έχει αρχική γωνιακή ταχύτητα, η αρχική κεντρομόλος επιτάχυνση (= ). *",,- (/) =0 είναι μηδενική, οπότε η δύναμη από την άρθρωση F δεν έχει οριζόντια συνιστώσα, διότι εάν είχε, σε αυτή θα οφειλόταν η κεντρομόλος επιτάχυνση. Άρα, η F αμέσως μετά το κόψιμο του νήματος θα είναι πάλι κατακόρυφη, αλλά με διαφορετικό μέτρο από αυτό που είχε πριν το κόψιμο του νήματος. Από τον Θεμελιώδη Νόμο της Στροφικής Κίνησης αμέσως μετά το κόψιμο του νήματος: () =1 () ( 234! 2 =1 3 7! 8 234 ( 234 = 39 2! 8 234=12,5;8</= Οπότε για την κίνηση του κέντρου μάζας της ομογενούς ράβδου: =78 >? @ =7 8 234! 2 @ =79 7 8 234! 2 =4 10 4 12,5 0,6 & @ =' β) Στην ράβδο ασκείται το βάρος της που είναι συντηρητική δύναμη και η δύναμη από την άρθρωση που δεν εκτελεί έργο, οπότε η μηχανική ενέργεια διατηρείται. Εφαρμόζουμε ΑΔΜΕ θεωρώντας ως επίπεδο μηδενι- www.ylikonet.gr 2

κής βαρυτικής δυναμικής ενέργειας το οριζόντιο επίπεδο που διέρχεται από το κέντρο μάζας της ράβδου, όταν η ράβδος γίνει κατακόρυφη: C DE +F DE =G HIJ +F HIJ 0+79! 2 =1 2 K 0 +0 79! 2 =1 2 1 3 L! 0 0=M 39! =M3 10 1,2 N = OPQ/R γ) Από την Αρχή Διατήρησης της Στροφορμής, και θεωρώντας ότι μετά την κρούση δεν αλλάζει η φορά περιστροφής της ράβδου, παίρνουμε: 10 S =10 +TU >?! 1 3 7! 0 S = 1 3 L! 0 +TU >?! 7! (0 S 0 )=3TU >?! 7!(0 S 0 )=3TU >? (3) Επειδή η κρούση είναι ελαστική, η κινητική ενέργεια του συστήματος ράβδος-σφαίρα λίγο πριν και αμέσως μετά την κρούση παραμένει σταθερή. Οπότε: 1 2 10 S = 1 2 10 + 1 2 TU >? 1 3 7! 0 S = 1 3 L! 0 +TU >? 7! (0 S 0 )=3TU >? 7! (0 S 0 )(0 S +0 )=3TU >? (4) Με διαίρεση κατά μέλη των (4) και (3) παίρνουμε: Με αντικατάσταση της (5) στην (3) παίρνουμε:!(0 S +0 )=U >? (5) άρα: 7!(0 S 0 )=3T!(0 S +0 ) N = ( ) W+ N (6) 0 = 4 3 2 4+3 2 5 N = OPQ/R το αρνητικό πρόσημο υποδηλώνει ότι μετά την κρούση αλλάζει η φορά περιστροφής της ράβδου, ενώ το μέτρο της γωνιακής της ταχύτητας είναι 1 rad/s. Με αντικατάσταση της (6) στην (5): X Y = W W+ N (5) www.ylikonet.gr 3

άρα: U >? = 2 4 4+3 2 5 1,2 X Y=Z,[ /R δ)αμέσως μετά την κρούση το σημείο επαφής της σφαίρας με το οριζόντιο επίπεδο έχει ταχύτητα ίση με την ταχύτητα του κέντρου μάζας o, =4,8m/s, δηλ. ταχύτητα με φορά προς τα δεξιά, οπότε στο κατώτερο σημείο εμφανίζεται τριβή ολίσθησης με φορά προς τ αριστερά. Η τριβή επιβραδύνει την μεταφορική κίνηση, ενώ παράλληλα δημιουργεί επιταχύνουσα ροπή περί τον άξονα περιστροφής της σφαίρας προκαλώντας δεξιόστροφη γωνιακή επιτάχυνση. Έτσι, το μέτρο της ταχύτητας αρχίζει να ελαττώνεται και της γωνιακής ταχύτητας να αυξάνεται. Όταν =ωr, η ολίσθηση θα μετατραπεί σε κύλιση(χωρίς ολίσθηση). Από την στιγμή αυτή και μετά η τριβή καταργείται, οπότε η κίνηση της σφαίρας γίνεται ομαλή δηλαδή η μεταφορική είναι ευθύγραμμη ομαλή και η στροφική επίσης ομαλή. ε) Εφαρμόζουμε την ΑΔΜΕ μέχρι την θέση όπου η γωνιακή ταχύτητα της ράβδου στιγμιαία ακινητοποιείται: C DE +F DE =G HIJ +F HIJ 1 2 K 0 +0=0+79h 1 2 1 3 L! 0 =L9! 2 (1 ]^_`?ab )!0 39 =1 ]^_`?ab 1 ]^_`?ab = S, S. c Sd h=! 2! 2 ]^_`?ab efgh Pi =,j h= (1 ]^_`?ab) www.ylikonet.gr 4

στ) Από τον θεμελιώδη νόμο της Μηχανικής ΣF = M a T = M a μ Mg = Mα a = μ g Από τον Θεμελιώδη Νόμο της στροφικής κίνησης: Στ = Ι α γων,σφ Τ R= 2 5 MR 2 a γων,σφ μμg= 2 Μ R a 5 γων, σφ α γων, σφ = 5μ g 2R Η μεταφορική κίνηση του κυλίνδρου είναι ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη, οπότε η ταχύτητα του κέντρου μάζας είναι: = o, a t = o, μgt Η περιστροφική κίνηση του κυλίνδρου είναι ομαλά επιταχυνόμενη, οπότε για την γωνιακή ταχύτητα ισχύει: ω σφ = a γων, σφ 5μ g t ω= t 2R Η ολίσθηση γίνεται κύλιση, όταν η ταχύτητα του σημείου Σ γίνει ίση με μηδέν, δηλαδή: Σ o, 5μ g = 0 = ωr o, μgt1= t1 R 2R o, 4,8 ωοr = 3,5μ g t1 t1 = = 3,5μ g 3,5 6 10 70 t 1 =1,6s ζ) To μέτρο της γωνιακής ταχύτητας της σφαίρας είναι: ( 234,kl = 5m9 2n =5 6 p 70 10 2 2p =7,5;8</= 7 Οπότε την χρονική στιγμή t 1 =1,6s, η σφαίρα έχει αποκτήσει γωνιακή ταχύτητα 0 S,kl =( 234,kl q=7,5 1,6=12;8</= Η οποία από την χρονική στιγμή t 1 και μετά παραμένει σταθερή, οπότε η γραφική παράσταση ω=f(t) θα είναι η παραπάνω: Η συνολική γωνία στροφής της σφαίρας από την χρονική στιγμή t=0 μέχρι t=3,3s, ισούται αριθμητικά με το γραμμοσκιασμένο εμβαδόν στην γραφική παράσταση ω=f(t): r sj = 1 2 12 1,6+12 (3,3 1,6)=9,6+20,4=30;8< Οπότε ο συνολικός αριθμός περιστροφών μέχρι την χρονική στιγμή t 2 είναι: www.ylikonet.gr 5

= r sj 2v w= x xyz{e z}hέ Επιμέλεια: Πέτρος Καραπέτρος www.ylikonet.gr 6