by 
Το στερεό του σχήματος, μάζας m , αποτελείται από δύο κολλημένους ομοαξονικούς δίσκους με ακτίνες R, r= ½R αντίστοιχα. Το στερεό ηρεμεί σε οριζόντιο επίπεδο. Στον δίσκο ακτίνας r έχουμε τυλίξει αβαρές μη εκτατό νήμα όπου στο άκρο του Α ασκούμε οριζόντια δύναμη μέτρου F= 0,4∙mg, όπως στο σχήμα. Το στερεό εκτελεί μεταφορική κίνηση.
- Να εξηγήσετε γιατί το οριζόντιο επίπεδο δεν είναι λείο.
- Να σχεδιάστε την τριβή που ασκείται στο στερεό, δικαιολογώντας και την κατεύθυνσή της.
- Η επιτάχυνση του στερεού έχει μέτρο:
α) α=0,2g, β) α=0,3g, γ) α=0,4g
όπου g η επιτάχυνση της βαρύτητας.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
ή
Καλημέρα Νίκο…την σήμερον ημέρα δεν ξέρεις από θα σού 'ρθει
Σ'ευχαριστώ
ευχαριστω 😀
Καλησπερα και παλι.Εχω μια ακομα απορια :P. Αμα το κεντρο μαζας του κυλινδρου δεν ταυτιζεται με το σημειο Ο, αλλα εχουμε μια ακτινα αδρανειας rg, δηλαδη T*R-F*r =m*rg^2*a, τοτε θα μπορουσε να κινηθει σε αντιθετη κατευθυνση? Αν ναι τι θα επρεπε να ισχυει?
Δες τι γίνεται.
Το κέντρο μάζας είναι κάτω αριστερά. Πηγαίνει λίγο πίσω και μετά εκτελεί περίεργη κίνηση.
Η προς τα πίσω κίνηση δεν μπορεί να συνεχιστεί, διότι τότε θα παραβιαστεί η αρχή διατήρησης ενέργειας.
Το σώμα θα κινείται συνέχεια και η δύναμη αντί να παράγει έργο θα καταναλίσκει. Ενέργεια και έργο από το μηδέν.
Καλησπέρα Δημήτρη. Γράφεις:
«Αμα το κεντρο μαζας του κυλινδρου δεν ταυτιζεται με το σημειο Ο, αλλα εχουμε μια ακτινα αδρανειας rg, δηλαδη T*R-F*r =m*rg^2*a,»
Αν το κέντρο μάζας δεν ταυτίζεται με το κέντρο Ο ή αν έχουμε «ακτίνα αδράνειας»; Νομίζω ότι είναι άλλο πράγμα το ένα και άλλο το δεύτερο.
Αν το Ο δεν είναι το κ.μ. θα ήταν καλύτερα να εφαρμόζαμε το νόμο ως προς το νέο κέντρο μάζας.
Αν απλά η κατανομή μάζας είναι τέτοια που να δίνει άλλη ακτίνα αδράνειας, τότε για να δούμε τι μπορούμε να έχουμε.
Στο (α) σχήμα έχουμε σχεδιάσει τις δυνάμεις. Είναι αυτό που θα συμβεί, αμέσως μόλις ασκηθεί η δύναμη F. Από εκεί και πέρα.
Στο (β) σχήμα έχουμε την περίπτωση που η ροπή της δύναμης υπερνικά τη ροπή της τριβής. Ο κύλινδρος στρέφεται αριστερόστροφα και στο σχήμα έχουν σχεδιαστεί η υcm και η υγρ του σημείου επαφής με το έδαφος. Στην περίπτωση αυτή υποχρεωτικά η τριβή είναι τριβή ολίσθησης. Αυτή δεν μπορεί να έχει μέτρο μεγαλύτερο από το μέτρο της F και το κέντρο μάζας θα επιταχυνθεί προς τα δεξιά.
Στο (γ) σχήμα, συμβαίνει το αντίστροφο. Η ροπή της τριβής έχει μεγαλύτερο μέτρο, από το αντίστοιχο μέτρο της ροπής της F. Ο κύλινδρος περιστρέφεται δεξιόστροφα. Οι δυο ταχύτητες είναι αντίθετες. Τι συμβαίνει με την ταχύτητα του σημείου επαφής;
Α) Αν υcm>υγρ η τριβή είναι τριβή ολίσθησης, ο κύλινδρος μεταφέρεται ολισθαίνοντας (και με δεξιόστροφη περιστροφή) προς τα δεξιά.
Β) Αν υcm=υγρ η τριβή είναι στατική και έχουμε κύλιση προς τα δεξιά.
Γ) Αν δεχτείς την υπόθεση ότι υγρ>υcm, τότε θα πρέπει να αλλάξεις την κατεύθυνση της τριβής όπως στο (δ) σχήμα, οπότε αυτόματα αλλάζει και φορά η υγρ… Ο κύλινδρος στρέφεται αριστερόστροφα αλλά μεταφέρεται προς τα δεξιά.
Συμπέρασμα; Δεν μεταφέρεται ποτέ προς τα αριστερά το κέντρο μάζας του.