web analytics

Δύο όμοιοι κύλινδροι κινούνται με την επίδραση δύναμης F…

Δημοσιεύτηκε από τον/την Διονύσης Μητρόπουλος στις 30 Μάρτιος 2013 και ώρα 6:30

Δύο όμοιοι κύλινδροι έχουν μάζες Μ1 = Μ2 = Μ και ακτίνες R1 = R2 = R και γύρω από τον καθένα τυλίγουμε πολλές φορές λεπτό νήμα, ώστε να μπορούμε να ασκούμε εφαπτομενική δύναμη και το νήμα να ξετυλίγεται χωρίς να γλιστράει.

Οι κύλινδροι ηρεμούν πάνω δύο διαφορετικά οριζόντια επίπεδα, ο 1ος σε τραχύ και ο 2ος λείο επίπεδο.
Στα άκρα των δύο νημάτων ασκούνται αντίστοιχα σταθερές οριζόντιες δυνάμεις μέτρων F1 = F2 = F όπως φαίνεται στο σχήμα ώστε να είναι τεντωμένα, ενώ οι κύλινδροι συγκρατούνται ακίνητοι.
Τη στιγμή t = 0 οι κύλινδροι αφήνονται ταυτόχρονα ελεύθεροι να κινηθούν.
Ο 1ος κύλινδρος τότε κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει. Τα κέντρα μάζας τους φτάνουν αντίστοιχα τις χρονικές στιγμές t1 και t2 σε απόσταση S από την αρχική τους θέση.
Σε κάθε μία από τις προτάσεις (Α), (Β), (Γ) και (Δ) να επιλέξετε τη σωστή απάντηση και να τη δικαιολογήσετε …

Συνέχεια στο Blogspot …

 

(Εναλλακτικά: σε pdf ή σε doc)

Τα σχόλια

a5-1Σχόλιο από τον/την Εμμανουήλ Λαμπράκης στις 30 Μάρτιος 2013 στις 10:19

Διονύση καλημέρα. Σπουδαίο θέμα που μπορεί να δώσει κάμποσα 2α θέματα!

moiΣχόλιο από τον/την Κυριακόπουλος Γιάννης στις 30 Μάρτιος 2013 στις 10:45

Έδωσες ένα πρώτο και τρία 2α θέματα στην ίδια συσκευασία.

Ας προσεχθούν.

Για οπτικοποίηση.

moiΣχόλιο από τον/την Κυριακόπουλος Γιάννης στις 30 Μάρτιος 2013 στις 11:22

Έχω ήδη τροποποιήσει το αρχείο i.p. ώστε να φανεί η επίδραση της μάζας.

Ενώ η εξάρτηση των Κ.Ε. από το x παραμένει η ίδια στον 1ο στον 2ο μόνο η μεταφορική Κ.Ε. μένει,ως αναμενόταν, ανεπηρέαστη.

a2Σχόλιο από τον/την Φραγκιαδουλάκης Εμμανουήλ στις 30 Μάρτιος 2013 στις 16:04

Όπως πάντα άλλη μια προσεγμένη ανάρτηση, με σφραγίδα Διονύση Μητρόπουλου, και πλούσιο περιεχόμενο, από αυτά που συνήθως ξαφνιάζουν…

Συγχαρητήρια και στο Γιάννη για την επικουρική οπτικοποίηση και το γεγονός ότι δεν αφήνει τίποτε να πέσει, χωρίς να προσθέσει τη δική του πινελιά.Μάλιστα τις τελευταίες μέρες συμβαίνει να σε μελετώ Γιάννη, στο σύνολο των αναρτήσεών σου, που δεν έχω προλάβει να δω και δεν μου κάνει κέφι να ασχοληθώ με τίποτε άλλο.

11Σχόλιο από τον/την Διονύσης Μητρόπουλος στις 31 Μάρτιος 2013 στις 6:13

Συνάδελφοι καλημέρα,

Μανώλη (Λ.), Γιάννη. Μανώλη (Φ.) νάστε καλά, σας ευχαριστώ 🙂

Η αλήθεια είναι ότι το υλικονέτ έχει γίνει τόσο πλούσιο σε όμορφες αναρτήσεις, που αναγκάζομαι να κλέβω από τον ύπνο για να προλάβω να διαβάσω ένα μικρό μέρος (και να μην προλαβαίνω να σχολιάσω όπως το αξίζουν!)

Μανώλη έχεις απόλυτο δίκιο για τον Γιάννη 🙂

00Σχόλιο από τον/την Κορκίζογλου Πρόδρομος στις 31 Μάρτιος 2013 στις 8:24

Διονύση φοβερή!!

1Σχόλιο από τον/την Νίκος Ανδρεάδης στις 31 Μάρτιος 2013 στις 16:16

Διονύση εγώ μπόρεσα και διάβασα την εξαιρετική ανάρτησή σου και βρήκα ένα αδύνατο σημείο 🙂

Γράφεις στη 3η σελίδα:

“Δηλαδή ο 2ος κύλινδρος «σπινάρει». Αυτό σημαίνει όμως ότι η στατική τριβή που ασκείται στον 1ο κύλινδρο για να εμποδίσει την ολίσθηση έχει φορά προς τα εμπρός.”

Αν η δύναμη ασκηθεί στη περιοχή μεταξύ R/2 (από πάνω) και του κέντρου, τότε ο 2ος κύλινδρος πάλι «σπινάρει», όμως τώρα η στατική τριβή στον πρώτο κύλινδρο έχει φορά προς τα πίσω.

Με απλά λόγια χρειάζεται μελέτη της κίνησης για να καταλήξουμε ότι η στατική τριβή στον πρώτο κύλινδρο έχει φορά προς τα εμπρός.

11Σχόλιο από τον/την Διονύσης Μητρόπουλος στις 31 Μάρτιος 2013 στις 23:51

Νίκο σ’ ευχαριστώ για το σχόλιο 🙂

Γιατί λες όμως ότι δεν έκανα μελέτη. Αφού αυτό έκανα και βρίσκω ότι χωρίς τριβή το σημείο επαφής γλιστράει προς τα πίσω (ο κύλινδρος “σπινάρει”). Υπολόγισα την επιτάχυνση του σημείου επαφής και βγήκε αρνητική (σχέση 4). Και καταλήγω στο συμπέρασμα ότι αν το δάπεδο δεν είναι λείο θα ασκηθεί τριβή προς τα εμπρός.

Πράγματι, αν η δύναμη είχε ασκηθεί κάτω από το R/2 και πάνω από το κέντρο, θα προέκυπτε ότι το σημείο επαφής γλιστράει προς τα εμπρός (θετική επιτάχυνση), θα είχαμε δηλαδή “σύρσιμο” όχι “σπινάρισμα” και τότε η τριβή θα ήταν προς τα πίσω. Αλλά αυτό είναι μια άλλη περίπτωση.

1Σχόλιο από τον/την Νίκος Ανδρεάδης στις 1 Απρίλιος 2013 στις 0:12

Διονύση έχεις δίκιο.

Φυσικά και έκανες μελέτη.

Απλά διάβαζα γρήγορα για να προλάβω όλες τις αναρτήσεις των τελευταίων ημερών και… είχα κατά νου άλλη απόδειξη 🙂

1Σχόλιο από τον/την ΓΙΑΝΝΗΣ ΔΟΓΡΑΜΑΤΖΑΚΗΣ στις 1 Απρίλιος 2013 στις 0:17

Διονύση πολύ καλή πρόταση …Να’σαι καλά.

11Σχόλιο από τον/την Διονύσης Μητρόπουλος στις 1 Απρίλιος 2013 στις 2:09

Νίκο, Γιάννη νάστε καλά 🙂

11Σχόλιο από τον/την Διονύσης Μητρόπουλος στις 4 Απρίλιος 2013 στις 15:09

Άρη σ’ ευχαριστώ, νάσαι καλά 🙂

Πιστεύω πως ναι, με το εξής σκεπτικό:

Η τριβή είναι μια δύναμη αντίδρασης, όπως και οι δυνάμεις στήριξης. Εμφανίζεται δηλαδή όταν “προκληθεί”, όταν υπάρξει μια αιτία που θα αναγκάσει τις επιφάνειες να αντιδράσουν. Αν υπάρχει σχετική ολίσθηση, τότε αντιδρούν με τριβή ολίσθησης. Αν εμφανιστεί τάση για ολίσθηση, τότε οι επιφάνεις προσπαθούν να την παρεμποδίσουν (στατική τριβή) κι αν δεν τα καταφέρουν τότε …

Αν λοιπόν ψάξουμε τι θα συνέβαινε χωρίς τριβή, αναζητάμε ουσιαστικά την αιτία που θα μπορούσε να προκαλέσει την εμφάνισή της.

Δεν είναι βέβαια μέθοδος κονσέρβα και πρέπει ο μαθητής να αντιλαμβάνεται τι κάνει για να το κάνει σωστά. Ίσως αν δεν αισθάνεται σιγουριά να είναι πιο ασφαλές να δουλέψει “ορθόδοξα” υποθέτωντας τυχαία μια φορά κλπ.

Σαν λύση πάντως νομίζω ότι είναι “κομψή”, ιδιαίτερα όταν μας ενδιαφέρει ποιοτική λύση και όχι ποσοτικό αποτέλεσμα.

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
0 Σχόλια