by 
Αγαπητέ κύριε Μάργαρη είμαι νέος συνάδελφος ( δεν έχω διδάξει ποτέ στη ζωή μου Φυσική Γ Λυκείου ) και θα ήθελα σας παρακαλώ να μου λύσετε την εξής απορία .
Γνωρίζω ( και μπορεί να κάνω λάθος ίσως ) πως όταν σε ένα σώμα που κυλάει χωρίς να ολισθαίνει , εκτός από την δύναμη της στατικής τριβής , ασκείται ταυτόχρονα και μια άλλη δύναμη F , τότε η ροπή της στατικής τριβής αντιστέκεται στην γωνιακή επιτάχυνση του σώματος . Αρα θα πρέπει λοιπόν να σχεδιάζω ανάλογα και το διάνυσμα της στατικής τριβής ( τη φορά του εννοώ ) . Βλέποντας όμως τις διάφορες λύσεις που προτείνονται σε διάφορα sites από συναδέλφους με πείρα πολύ μεγαλύτερη από τη δική μου , διαπιστώνω πως ο σχεδιασμός της στατικής τριβής ( ανάμεσα στον κύλινδρο και στο κεκλιμένο ) αντιβαίνει σε αυτόν τον κανόνα αφού στον κάθε κύλινδρο ασκείται και η τριβή ( ανάμεσα στη δοκό και στον κύλινδρο ) .
Που είμαι λάθος κύριε Μάργαρη ;
Συμπληρώνω το σχήμα ώστε να αποφύγω ενστάσεις του τύπου:
-Μα είπαμε να υπάρχει και άλλη ροπή εκτός αυτής της τριβής!
Τις προσθέτω.
Καλησπέρα συνάδελφοι.
Ευχαριστώ για όλες τις απαντήσεις.
Προσωπικά είμαι στη γραμμή του Διονύση Μητρόπουλου. Άλλωστε είχα γράψει σαν απάντηση στο μέιλ:
«Αν θέλουμε να διερευνήσουμε τη φορά της, πρέπει να επικεντρωθούμε στο σημείο Α, της επαφής με το έδαφος και να δούμε τι επιτάχυνση αποκτά, χωρίς την τριβή.»
Αλλά θα ήθελα να εξετάσουμε αναλυτικότερα την ορθότητα ή μη της πρότασης:
«…όμως ΠΑΝΤΑ η ροπή της στατικής τριβής αντιστέκεται στην γωνιακή επιτάχυνση, αν στο σώμα ασκείται και άλλη ροπή εκτός από την ροπή της στατικής τριβής και έτσι λοιπόν σχεδιάζω ανάλογα τη φορά της στατικής τριβής”
Ας το δούμε με βάση το σχήμα που είχα επιλέξει αρχικά (δεν ανήκει στο τεθέν ερώτημα, το πρόσθεσα για να … φανεί στην πρώτη σελίδα)!
Αν r=R, τότε η δύναμη δημιουργεί δεξιόστροφη ροπή και η ασκούμενη τριβή έχει φορά προς τα δεξιά, οπότε φαίνεται η παραπάνω πρόταση να είναι σωστή. (δεν κάνω την απόδειξη αφού είναι πολύ γνωστό παράδειγμα…)
Αν r=0,5R, τότε κύλινδρος (χωρίς τη δράση της τριβής) αποκτά επιτάχυνση αcm=F/Μ και γωνιακή επιτάχυνση αγων=Fr/Ι=F/ΜR.
Αλλά τότε το σημείο επαφής με το έδαφος, σημείο Γ έχει επιταχύνσεις όπως στο σχήμα:
Και αΓ=αcm-αγωνR=0
Αποτέλεσμα; Δεν ασκείται καμιά τριβή. Η πρόταση δεν ισχύει, αφού ενώ υπάρχει ροπή (της δύναμης) που θα προσδώσει γωνιακή επιτάχυνση, δεν εμφανίζεται στατική τριβή.
Έστω ότι r=0,2R. Όμοια βρίσκουμε:
αcm=F/Μ, ενώ αγων=0,4F/ΜR.
Αλλά τότε:
αΓ=αcm-αγωνR=0,6F/ΜR
Δηλαδή το σημείο Γ θα αποκτούσε επιτάχυνση προς τα δεξιά, αλλά τότε θα αναπτυχθεί στατική τριβή με φορά προς τα αριστερά.
Αλλά τότε η ροπή της, δεν είναι αντίθετη από τη ροπή της F, αλλά έχει την ίδια φορά!
Προφανώς η πρόταση δεν έχει καμιά ισχύ.
από παλιές πρόχειρες σημειώσεις.
Δείτε τις με κλικ εδώ.
Προφανώς αγαπητέ συνάδελφε ναι έτσι είναι . Λάθος διατύπωση ( εννοούσα η φορά της ροπής της στατικής τριβής είναι αντίθετη της φοράς της γωνιακής επιτάχυνσης ) .