
Δύο λεπτές ομογενείς ράβδοι με μήκη (ΑΓ)=ℓ και (ΒΓ)=2ℓ συγκολλούνται στο κοινό άκρο τους Γ, δημιουργώντας ένα στερεό s. Οι δυο ράβδοι ΑΓ και ΒΓ έχουν βάρη w και w1= 2w αντίστοιχα. Το στερεό s ισορροπεί σε οριζόντια θέση, κρεμασμένο από νήμα που έχει δεθεί στο σημείο Ο, όπως στο πάνω σχήμα.
i) Η απόσταση (ΟΓ) είναι ίση με:
α) (ΟΓ)= ¼ ℓ, β) (ΟΓ)= 1/3 ℓ,
γ) (ΟΓ)= ½ ℓ, δ) (ΟΓ)= ℓ.
ii) Να μελετηθεί η ισορροπία της ράβδου ΑΓ.
iii) Εκτρέπουμε το στερεό s, όπως δείχνει το κάτω σχήμα και το αφήνουμε να κινηθεί. Τότε το στερεό s:
α) Θα επιστρέψει ξανά σε οριζόντια θέση.
β) Θα περιστραφεί αυξάνοντας τη γωνία που σχηματίζει με την οριζόντια διεύθυνση.
γ) Θα ισορροπήσει στην θέση που θα αφεθεί.
ή
Μια ισορροπία δύο ράβδων
Μια ισορροπία δύο ράβδων
![]()
Καλημέρα Στάθη.
Σαν εικόνα είναι ισοδύναμη, αυτή που περιγράφεις, αλλά νομίζω ότι δεν πρέπει να κάνουμε τη μεταφορά.
Γιατί; Γιατί μια οποιαδήποτε δύναμη που ασκείται σε ένα στερεό ισοδυναμεί με μια δύναμη στο κ.μ. και μια ροπή ζεύγους. Αυτό ισχύει πάντα και η ροπή αυτή του ζεύγους είναι ίση με την ροπή της δύναμη τ=Fd, όπου d ο μοχλοβραχίονας της δύναμης.
Έτσι στο παραπάνω σχήμα, μπορούμε να σχεδιάσουμε τις δυο αντίθετες δυνάμεις στο κέντρο μάζας, οπότε η F με την F2 αποτελούν ζεύγος, με αποτέλεσμα να μένει μια ίση δύναμη F1, στο κ.μ. και ένα ζεύγος.
Παραπάνω η ροπή ζεύγους που υπολογίζουμε στην επαφή, δεν οφείλεται σε κάποια ισοδύναμη μεταφορά δύναμης. Εδώ ασκούνται ένα πλήθος μικρών δυνάμεων στην επιφάνεια επαφής (και όχι μόνο μία δύναμη), όπου η σύνδεσή τους δίνει μια δύναμη και μια επιπλέον ροπή ζεύγους.