by 
Το καρούλι του σχήματος μάζας m και ακτίνας R βρίσκεται πάνω σε οριζόντιο επίπεδο. Σε απόσταση r<R από το κέντρο του και πάνω σε αυτό βρίσκεται τυλιγμένο κατάλληλα ένα αβαρές νήμα που μπορεί να ξετυλίγεται ή να τυλίγεται χωρίς να γλιστρά. Στο ελεύθερο άκρο αυτού του σχοινιού ασκείται σταθερή δύναμη F.
Τότε:Α) Αν το μέτρο της σταθερής δύναμης είναι F=3N και αυτή σχηματίζει με το οριζόντιο δάπεδο γωνία θ με συνθ=0,4 τότε το καρούλι ισορροπεί.
Να υπολογιστεί σε αυτή την περίπτωση η στατική τριβή που δέχεται αυτό από το δάπεδο.
Β) α) Για το ίδιο καρούλι αν η δύναμη F ασκηθεί οριζόντια προς τα δεξιά όπως φαίνεται στο σχήμα τότε να εξηγήσετε γιατί το νήμα τυλίγεται. Δεχτείτε ότι έχουμε κύλιση.
β) Αν η μάζα του καρουλιού είναι m=0,1Kg και το μήκος του νήματος είναι (ΑΒ)=L=0,6 m τότε σε πόσο χρόνο θα τυλιχτεί (μαζευτεί) το νήμα;
Δίνεται η ροπή αδράνειας ως προς το Κ.Μ του καρουλιού Ιcm=I =0,5∙m∙R2.
Μιχάλη όμορφη άσκηση.
Θα απαντούσα στο πρώτο ερώτημα γεωμετρικά.
Αν ο φορέας της δύναμης περνάει από το σημείο επαφής, έχουμε ισορροπία.
Δες την εδώ:
Γιάννη σε ευχαριστώ για το σχόλιο.
Πολύ όμορφο το I.P..
Μου άρεσε η γεωμετρική ερμηνεία που δίνεις .
Μιχαήλ καλημέρα
Ωραία άσκηση με ωραία συμπεράσματα στα σχόλια.
Να τονίσουμε ότι το νήμα που τυλίγεται ή ξετυλίγεται είναι κάθε φορά l=rθ όπου r η ακτίνα που είναι περασμένο το σχοινί.
Επιπλέον σε όλες τις περιπτώσεις που εξετάζεις η στατική τριβή θα είναι προς τα πίσω. Μπορούμε να πούμε γενικότερα, ότι η τριβή αντιστέκεται σ’ εκείνη την κίνηση (μεταφορική ή στροφική), εξαιτίας της οποίας το σημείο επαφής αποκτά μεγαλύτερη επιτάχυνση.
Χρήστο καλημέρα. Σε ευχαριστώ για το σχόλιο.