Η στροφορμή και η ενέργεια του τροχού.

Ο τροχός του σχήματος έχει ακτίνα R και μάζας m. Η μάζα του τροχού είναι συγκεντρωμένη στην περιφέρειά του, ενώ στρέφεται στο άκρο ομογενούς ράβδου ΑΟ, γύρω από οριζόντιο άξονα, κάθετο στο επίπεδο του σχήματος που περνά από το Ο, έχοντας στροφορμή L₀. Η ράβδος, μάζας Μ=3m, μπορεί να στρέφεται χωρίς τριβές, γύρω από οριζόντιο άξονα που περνά από το άκρο της Α, ενώ συγκρατείται σε οριζόντια θέση, δεμένη με νήμα.

i) Η κινητική ενέργεια Κ₀ του τροχού είναι ίση:

α) Κ₀=L₀²/2mR²,   β) Κ₀=L₀²/mR²,   γ) Κ₀=L₀/2m.

ii) Κόβουμε το νήμα και το σύστημα πέφτει, οπότε μετά από λίγο, η ράβδος γίνεται κατακόρυφη. Στη θέση αυτή, ο τροχός έχει κινητική ενέργεια:

α) Κ₁ < Κ₀+mgℓ,  β) Κ₁=Κ₀+mgℓ,   γ) Κ₁>Κ₀+mgℓ

Δίνεται η ροπή αδράνειας της ράβδου ως προς το άκρο της Α:  Ι_ρ= 1/3 Μℓ².

Απάντηση:

ή

 Η στροφορμή και η ενέργεια του τροχού.

 Η στροφορμή και η ενέργεια του τροχού.