by 
Μια μικρή σφαίρα μάζας m=1kg, την οποία θεωρούμε υλικό σημείο, κρέμεται στο άκρο αβαρούς νήματος μήκους l1=5m, από σταθερό σημείο Ο. Στην ίδια κατακόρυφο ισορροπεί μια ομογενής ράβδος ΚΒ, μήκους l=2m και μάζας Μ=6kg, όπου το άκρο της Β εφάπτεται της σφαίρας. Η ράβδος μπορεί να στρέφεται γύρω από οριζόντιο άξονα που περνά από το άκρον της Κ.
Μετακινούμε τη σφαίρα φέρνοντάς την στη θέση Α, όπου το νήμα είναι τεντωμένο και οριζόντιο και την αφήνουμε να κινηθεί. Φτάνοντας στην κατακόρυφο, συγκρούεται με το άκρο της ράβδου και αμέσως μετά, κινείται προς τα αριστερά με ταχύτητα μέτρου υ1=2m/s.
- Να βρεθεί η ταχύτητα της σφαίρας πριν την κρούση, καθώς και η μεταβολή της ορμής της, η οποία οφείλεται στην κρούση.
- Θέλουμε να υπολογίσουμε τη γωνιακή ταχύτητα την οποία αποκτά η ράβδος λόγω της κρούσης. Για το σκοπό αυτό θα εφαρμόσουμε την αρχή διατήρησης της στροφορμής για το σύστημα, ως προς οριζόντιο άξονα, ο οποίος περνά:
α) Από το σημείο Ο,
β) από το σημείο Κ περιστροφής της ράβδου,
γ) από το μέσον Μ της ράβδου.
Να δικαιολογήσετε με ποιον ή ποιους από τους παραπάνω άξονες, μπορείτε να δουλέψετε και στη συνέχεια να υπολογίσετε τη γωνιακή ταχύτητα της ράβδου. - Να υπολογιστεί η μεταβολή της ορμής της ράβδου, η οποία οφείλεται στην κρούση. Η ορμή του συστήματος σφαίρα-ράβδος διατηρήθηκε κατά την κρούση αυτή;
- Να υπολογιστεί η απώλεια μηχανικής ενέργειας που οφείλεται στην κρούση.
Δίνεται g=10m/s2 ενώ η ροπή αδράνειας της ράβδου ως προς τον άξονα περιστροφής της Ι= 1/3 Μl2.
ή
Η κρούση και η διατήρησης της στροφορμής
Η κρούση και η διατήρησης της στροφορμής
Ακριβώς Θοδωρή.
Αν πάρουμε το ίδιο σχήμα σε κάτοψη να παριστά τη σφαίρα που εκτελεί κυκλική κίνηση και συγκρούεται με την οριζόντια ελεύθερη ράβδο που ηρεμεί, τότε:
Θα μπορούσαμε να εφαρμόσουμε ΑΔΣ και ως προς το σημείο πρόσδεση του νήματος και ως προς το άκρο Α ή Β και ως προς το κέντρο μάζας της ράβδου ή αν το ..γενικεύσουμε ως προς οποιοδήποτε σημείο του χώρου…
Καλησπέρα Διονύση. Πολύ επίκαιρη η ανάρτησή σου, καθώς και το τελευταίο σχόλιο του Θοδωρή. Στο σχολείο βρισκόμαστε ακριβώς εδώ και οι καλοί μαθητές ήταν προβληματισμένοι με τον άξονα ως προς τον οποίο εφαρμόζουμε την ΑΔΣ. Η Άσκηση αυτή τους βοήθησε πολύ. Σε ευχαριστούμε.
Καλησπέρα και από εδώ Ανδρέα.
Χαίρομαι που σου άρεσε και περισσότερο αν βοήθησε κάποιους μαθητές στο ξεκαθάρισμα κάποιων πραγμάτων.
Γεια σου Γιάννη. Γιατί είναι "παράνομη;"
Όπως το αναλύει ο Διονύσης, είναι τεκμηριωμένη σύμφωνα με τη θεωρία του σχολικού βιβλίου!
Πολλοί μαθητές ούτε που αναφέρουν ως προς ποιο σημείο διατηρείται η στροφορμή. Φυσικά δεν ελέγχουν αν είναι μονωμένο το σύστημα ως προς το σημείο που παίρνουν ότι διατηρείται η στροφορμή! ΑΥΤΟ ΘΙΓΕΙ ο Διονύσης!
Συγχαρητήρια Διονύση!!!
Καλημέρα Πρόδρομε και σε ευχαριστώ.
Δες το email σου…