Άσκηση: κρούση-τριβές-ελατήριο και doppler (όπως αναλύθηκε μέσα στην τάξη)

Σώμα μάζας m₁=3 kg είναι δεμένο στην άκρη νήματος. Η άλλη άκρη του νήματος είναι δεμένη σε ακλόνητο σημείο. Το σώμα μάζας m₁ αφήνεται ελεύθερο από ύψος h=0,8 m και το σκοινί είναι τεντωμένο. Όταν το σώμα μάζας m₁ διέρχεται από την κατώτερη θέση της τροχιάς του συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με σώμα μάζας m₂=1 kg, το οποίο στο άλλο άκρο του έχει προσδεδεμένο οριζόντιο ελατήριο με αιχμηρό άκρο. Το ελατήριο είναι ιδανικό με σταθερά k=72 N/m. Επίσης, στο σώμα μάζας m₂ είναι εγκατεστημένη συσκευή παραγωγής ηχητικών κυμάτων συχνότητας fs=680 Hz, η οποία έχει αμελητέα μάζα.

Κατόπιν της κρούσης το σύστημα σώματος μάζας m₂-ελατήριο-συσκευή εκπομπής κυμάτων κινείται σε οριζόντιο επίπεδο με συντελεστή τριβής μ=0,2. Κάποια στιγμή η άκρη του ελατηρίου σφηνώνεται σε τοίχο, χωρίς να παρατηρούνται απώλειες θερμότητας και το ελατήριο συσπειρώνεται. Η απόσταση μεταξύ του ελεύθερου άκρου του ελατηρίου και του τοίχου είναι d=4 m. Άνθρωπος βρίσκεται πίσω από το σώμα μάζας m₂, σε μεγάλη απόσταση από αυτό, και κινείται με ταχύτητα u_A=3 m/s και με κατεύθυνση προς το σώμα μάζας m₂.

Δίνεται, επίσης, η επιτάχυνση της βαρύτητας g=10 m/s²  και η ταχύτητα του ήχου u_ηχ=340 m/s. 

Συνέχεια και απάντηση άσκησης στο blogspot