Θέμα Δ Επαναληπτικών 2019: Το πειράξαμε και παίξαμε

Στερεό σώμα Σ μάζας Μ αποτελείται από δύο κολλημένους ομοαξονικούς κυλίνδρους με ακτίνες R και 2R αντίστοιχα, όπου R όπως φαίνεται στο σχήμα 5. Το στερεό Σ μπορεί να περιστρέφεται χωρίς τριβές γύρω από σταθερό οριζόντιο άξονα που συμπίπτει με τον άξονα συμμετρίας του.

Τα σώματα Σ1 μάζας m1 και Σ2 μάζας m2 = 1,5kg κρέμονται στα ελεύθερα άκρα αβαρών και μη εκτατών νημάτων (1) και (2). Τα νήματα είναι πολλές φορές τυλιγμένα στους κυλίνδρους ακτίνας R και 2R, αντίστοιχα, όπως φαίνεται στο σχήμα 5.

Στην κορυφή λείου κεκλιμένου επιπέδου μεγάλου μήκους γωνίας κλίσης φ, όπου ημφ=0,8 και συνφ=0,6 στερεώνεται ιδανικό ελατήριο σταθεράς k=300N/m στο άλλο άκρο του οποίου στερεώνεται σώμα Σ3 μάζας m3 = 3kg. Ο άξονας του ελατηρίου είναι παράλληλος στο κεκλιμένο επίπεδο.
Το σώμα Σ3 συνδέεται με τον κύλινδρο ακτίνας R με τη βοήθεια οριζόντιου αβαρούς και μη εκτατού νήματος (3), όπως φαίνεται στο σχήμα 5. Το σύστημα των σωμάτων αρχικά ισορροπεί. Τη χρονική στιγμή t = 0 κόβουμε το νήμα (3). Το σώμα Σ3 αρχίζει να εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση με σταθερά επαναφοράς D=k.

Για ποια τιμή της μάζας m1 το Σ3 εκτελεί ταλάντωση μέγιστου πλάτους και ποια η τιμή αυτού;

Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας g=10m/s2

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

(Visited 1,070 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
0 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια