
Ένα μικρό σώμα, μάζας m=0,3kg, αφήνεται να κινηθεί από τη θέση Α ενός λείου κεκλιμένου επιπέδου, κλίσεως φ, όπου ημφ=0,8 και συνφ=0,6. Το σώμα αφού μετακινηθεί κατακόρυφα κατά h=0,8m, μπαίνει στο σημείο Β, χωρίς εκτροπή, σε ένα δεύτερο λείο κατακόρυφο κυκλικό οδηγό, ακτίνας R=1m, τον οποίο εγκαταλείπει στη θέση Γ, με οριζόντια ταχύτητα. Δίνεται g=10m/s2.
i) Να υπολογιστεί η ταχύτητα του σώματος υ1 στη θέση Β, καθώς και η επιτάχυνση α1 του σώματος, ελάχιστα πριν μπει το σώμα στον κυκλικό οδηγό.
ii) Πού οφείλεται η παραπάνω επιτάχυνση α1 και ποιο αποτέλεσμα επιφέρει στην κίνηση του σώματος;
iii) Η παραπάνω επιτάχυνση α1 συνεχίζει να υπάρχει μόλις το σώμα περάσει στον κυκλικό οδηγό, στη θέση Β; Να δικαιολογήσετε την άποψή σας.
iv) Να βρεθεί η δύναμη που ασκείται στο σώμα από το κεκλιμένο επίπεδο, ελάχιστα πριν την είσοδο στην κυκλική τροχιά και η αντίστοιχη δύναμη που ασκεί η κυκλική τροχιά στο σώμα, ελάχιστα μετά την είσοδο του σώματος σε αυτήν, στο σημείο Β.
v) Να βρεθεί ακόμη η δύναμη που ασκείται στο σώμα, από την κυκλική τροχιά, ελάχιστα πριν την εγκαταλείψει στη θέση Γ.
ή
Μετά την κατηφόρα μια κυκλική κίνηση
Μετά την κατηφόρα μια κυκλική κίνηση
![]()
Καλησπέρα Διονύση. Μια πολύ καλή άσκηση για μαθητές που θέλουν να λέγονται θετικής κατεύθυνσης. Ενδιαφέρον έχει:
α) η αναφορά σε επιτρόχιο επιτάχυνση και
β) η μετάβαση από ευθύγραμμη σε κυκλική κίνηση, γίνεται σε "τυχαίο" σημείο της τροχιάς, αφού συνήθως βάζουμε τεταρτοκύκλιο. Μια απορία. Η αύξηση του μέτρου της κάθετης αντίδρασης από 1,8Ν σε 6,6Ν γίνεται ακαριαία;
Πολύ καλή.
Αξίζει να προσεχθεί ότι η υψομετρική διαφορά των Α και Γ είναι μεγαλύτερη από την ακτίνα.
Ότι τα δύο ορθογώνια τρίγωνα του προβλήματος είναι ίσα κάτι που δεν φαίνεται στο σχήμα.
Καλησπέρα Ανδρέα και Γιάννη.
Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Ανδρέα, αν το σώμα θεωρηθεί υλικό σημείο αμελητέων διαστάσεων, θα αλλάζει στιγμιαία το σώμα επίπεδο και προφανώς σε μια στιγμή η Ν θα αλλάξει από τη μια τιμή στην άλλη. Η πραγματικότητα είναι βέβαια διαφορετική, αφού το σώμα έχει διαστάσεις…
Γιάννη με έβαλες να ξανασχεδιάζω το σχήμα, αφού η αρχική εκδοχή λάμβανε υπόψη τις διαστάσεις και τις αναλογίες (πλάτος -μήκος) και δευτερευόντως τις σωστές αναλογίες των σωμάτων…
Πολύ καλή άσκηση, Διονύση και για πολύ καλούς μαθητές.
Ανδρέα, προφανώς το "ακαριαία" είναι σχετικό, είναι όσος ο χρόνος εισόδου του σώματος στον δακτύλιο.
Ενδιαφέρον έχει να φανεί και ότι επειδή το σώμα δεν "θέλει" να του μεταβάλλουν την επιτάχυνση, ούτε ως κατεύθυνση, η δύναμη από τον δακτύλιο γίνεται "άπειρη", αν η ακτίνα του τείνει στο μηδέν.
Καλημέρα Βαγγέλη.
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό και την παρέμβαση.
Άσκηση εστιασμένη στο δύσκολο της κεντρομόλου και επιτρόχιας επιτάχυνσης,
που δύσκολα περνάει στα περισσότερα παιδιά… Αγαπημένο σου θέμα Διονύση.
Αφού όμως μιλάμε για κεντρομόλο και επιτρόχια, μήπως είναι σκόπιμο να ζητήσουμε
την επιτάχυνση, μόλις μπει στον κυκλικό οδηγό, ώστε να γίνει σαφές πως η κεντρομόλος
και η επιτρόχια είναι συνιστώσες της;
Ξέχασα Διονύση, τελευταία έχω δει πως και τα δύο αρχεία που ανεβάζεις είναι docx…
Εμείς που δουλεύουμε με κάρβουνο δηλαδή, τι;;;;
Γεια σου Θοδωρή.
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Μπορείς να κάνεις και αυτό που λες. Απλά η παραπάνω προσπάθεια στοχεύει να υποχρεωθεί ο μαθητής να αποδεχθεί την ύπαρξη της επιτρόχιας με τον ίδιο ρόλο που έχει και στο κεκλιμένο.
Δηλαδή να βρεθεί μπροστά στο δίλημμα αποδοχής της, ακόμη και αν δεν έχει ακούσει ποτέ κάτι σχετικό.
Θα πετύχει;
Δεν το ξέρω… Προσπάθειες…
Το να καις κάρβουνο, είναι μια επιλογή, αλλά υπάρχει και ένα προγραμματάκι, που κατεβάζεις δωρεάν για να μπορείς να ανοίγεις αρχεία docx. Για κατέβασέ το:
Πακέτο συμβατότητας με τις μορφές αρχείων του Word, Excel και PowerPoint του Microsoft Office
Και τώρα διαπιστώνω ότι το πακέτο έχει πρόβλημα, οπότε πάμε σε βίντεο:
Καλημέρα Διονύση!
Πολύ καλή άσκηση αλλά για
λίγουςελάχιστους.Τώρα ως προς την αλλαγή της δύναμης προφανώς και γίνεται βαθμιαία για πραγματικό σώμα, ενώ για υλικό σημείο που έχει αμελητέες διαστάσεις χρειάζεται και αμελητέο χρόνο για να εισέλθει στην κυκλική τροχιά.
Συμφωνώ και γω με σένα ότι δεν χρειάζεται να πούμε για συνολική επιτάχυνση γιατί εκέι που θα "χαθεί η μπάλα"!!!
Ας είναι στην αρχή δύο πράγματα και μετά λέμε ότι αυτά τα δύο μπορούν (προφανώς και πρέπει) να προστεθούν και να δώσουν την μία και μοναδική επιτάχυνση.
Καλημέρα Βασίλη και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Τώρα εσύ είσαι καθημερινά στην τάξη και δίνεις τη μάχη σου, οπότε το να πω ότι η γνώμη σου περί "αλλά για
λίγουςελάχιστους.", είναι λανθασμένη… δεν γίνεται!