by 
Ένας μηχανικός αυτοκινήτων της Formula 1, θέλοντας να εξετάσει την αντοχή του σπειρώματος μιας βίδας, τη βίδωσε στο άκρο Α μιας μεταλλικής ράβδου AO και την έθεσε σε περιστροφή σε οριζόντιο επίπεδο, γύρω από κατακόρυφο άξονα που διέρχεται από το άκρο της Ο, με σταθερή γωνιακή ταχύτητα. Για να μετρήσει τη συχνότητα περιστροφής φώτισε τη βίδα με μια ειδική λάμπα που αναβοσβήνει με μεταβλητή συχνότητα (στροβοσκόπιο). Παρατήρησε ότι αν η συχνότητα αναλαμπών είναι 2000 αναλαμπές/s η βίδα φαινόταν σε 8 ίδιες κάθε φορά θέσεις, κατά τη διάρκεια της περιστροφής της και με την παραμικρή αύξηση στη συχνότητα περιστροφής το σπείρωμα έσπαζε και η βίδα πεταγόταν μακριά από τη ράβδο. Η μάζα της βίδας ήταν 40g και το μήκος της ράβδου L = 80cm.
α) Ποια είναι η οριακή περίοδος σε ms και η οριακή συχνότητα περιστροφής σε στροφές /min;
β) Nα βρείτε το μέτρο της οριακής γωνιακής ταχύτητας και της οριακής κεντρομόλου επιτάχυνσης της βίδας και να σχεδιάσετε τα αντίστοιχα διανύσματα.
γ) Ποια είναι τελικά η αντοχή του σπειρώματος;
δ) Τι κίνηση θα έκανε η βίδα αν έσπαγε το σπείρωμα; Πόσο μακριά μπορούσε να φτάσει, αν ο πάγκος εργασίας, απ΄όπου έφυγε, είχε ύψος 1,25m από το έδαφος;
Δίνεται g = 10m/s2 και η βίδα θεωρείται υλικό σημείο.
Καλημέρα Αποστόλη. Σε ευχαριστώ. Και επειδή οι αιωρούμενες σταγόνες και η στροβοσκοπική μέθοδος πιστεύω θα εντυπωσιάσουν και τους μαθητές, σκοπεύω να δείξω στην Α΄τάξη, το βίντεο Falling Drops Accelerated by Gravity, όταν κάνουμε την ελεύθερη πτώση, αφού όπως βλέπουμε δείχνει τις μετατοπίσεις των σταγόνων σε ίσους χρόνους…
Καλημέρα Ανδρέα!
Πολύ καλή και με προεκτάσεις από την καθημερινή ζωή!
Θα μου πεις που την θυμήθηκες τώρα, αλλά βλέπεις σήμερα που βρήκα χρόνο άρχισα το ξεσκόνισμα στις αδιάβαστες αναρτήσεις!!!!
Θυμάμαι που το έκανα σαν μαθητής το στροβοσκόπιο και τότε είχαμε και την εξήγηση γιατί στις ταινίες βλέπουμε πολλές φορές στα αυτοκίνητα οι τροχοί να παίρνουν ανάποδες στροφές!
Καλησπέρα Βασίλη. Σε ευχαριστώ. Κάποιο ζεστό πρωινό του Σεπτέμβρη, μαθητής της Β΄θετ, με ρώτησε για τον ανεμιστήρα που είχαμε στην τάξη "Πως θα μετρήσουμε τη συχνότητα περιστροφής της έλικας;" Ευτυχώς θυμήθηκα το στροβοσκόπιο. Δεν ξέρω αν υπάρχει και άλλος τρόπος για ταχέως περιστρεφόμενη έλικα. Νάσαι καλά.