Δύο ράβδοι, διαφορετικοί άξονες περιστροφής.

Δυο όμοιες ομογενείς ράβδοι (1) και (2) μήκους l, μπορούν να περιστρέφονται χωρίς τριβές γύρω από κατακόρυφο άξονα, διαγράφοντας οριζόντιο επίπεδο. Ο άξονας z₁ περιστροφής της πρώτης, διέρχεται από το μέσον Κ της ράβδου, ενώ ο αντίστοιχος άξονας z₂ της δεύτερης, περνά από το σημείο Ο, όπου (ΔΟ)= ¼ l. Σε μια στιγμή ασκούνται  στην πρώτη ράβδο, δυο οριζόντιες, αντιπαράλληλες, σταθερού μέτρου δυνάμεις F₁=F₂=F, διαρκώς κάθετες στη ράβδο, η μια στο άκρο Α και η δεύτερη στο μέσον Ε της (ΚΑ). Την ίδια στιγμή στη δεύτερη ράβδο ασκούνται ίδιες δυνάμεις στα σημεία Η και Ζ, όπου (ΗΖ)= ¼ l.

i) Για τα χρονικά διαστήματα, t₁ και t₂, που θα απαιτηθούν για να ολοκληρωθεί η πρώτη περιστροφή των δύο ράβδων, ισχύει:

α) t₁ < t₂,    β) t₁ = t₂,    γ)  t₁ > t₂.

ii) Αν L₁ το μέτρο της στροφορμής της πρώτης ράβδου ως προς τον άξονα περιστροφής της z₁ και L₂ η αντίστοιχη στροφορμή της δεύτερης ως προς τον άξονα z₂, τις στιγμές t₁ και t₂, ισχύει:

α) L₁ < L₂,    β) L₁ = L₂,    γ)  L₁ > L₂.

iii) Τις στιγμές t₁ και t₂, που οι δυο ράβδοι έχουν ολοκληρώσει μια περιστροφή, έχουν κινητικές ενέργειες Κ₁ και Κ₂.  Για τις ενέργειες αυτές ισχύει:

α)   Κ₁ < Κ₂,   β)   Κ₁=Κ₂,    γ)   Κ₁ > Κ₂.

iv) Ο άξονας περιστροφής ασκεί οριζόντια δύναμη:

α) Μόνο στην (1) ράβδο,   β) Μόνο στην (2) ράβδο,   γ) και στις δύο ράβδους,   δ) σε καμιά ράβδο.

Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.

Απάντηση:

ή

Δύο ράβδοι, διαφορετικοί άξονες περιστροφής.

Δύο ράβδοι, διαφορετικοί άξονες περιστροφής.