web analytics

Μιά σφαίρα που ολισθαίνει

Ομογενής σφαίρα μάζας m και ακτίνας R ηρεμεί σε οριζόντιο δάπεδο με το οποίο εμφανίζει συντελεστή τριβής μ. Στο σημείο Α της σφαίρας που βρίσκεται στο άκρο της οριζόντιας ακτίνας ΚΑ, υπάρχει άγκιστρο στο οποίο έχουμε δέσει το ένα άκρο αβαρούς και μη εκτατού νήματος. Αρχικά το νήμα είναι οριζόντιο και παράλληλο στην ακτίνα ΚΑ.
Τη χρονική στιγμή t0=0, ασκούμε στο άλλο άκρο του νήματος μεταβλητή δύναμη και η σφαίρα αρχίζει να κινείται.
Μετά από μια χρονική στιγμή t1 και πριν η ακτίνα ΚΑ γίνει κατακόρυφη η σφαίρα κινείται μόνο μεταφορικά, ολισθαίνοντας στο δάπεδο με σταθερή επιτάχυνση α και με το νήμα οριζόντιο και παράλληλο στην αρχική του διεύθυνση.
Το ημίτονο της γωνίας φ που έχει στραφεί η ακτίνα ΚΑ, από τη χρονική στιγμή t0 έως τη χρονική στιγμή t1,
δίνεται από τη σχέση:

Πρόκειται για ένα απλό Β΄ θέμα, με σκοπό την αποφυγή λαθών του παρελθόντος (λέγε με 2104).
ΕΔΩ θα βρείτε μια πληρέστερη μελέτη από το Διονύση Μάργαρη, σχετική με το θέμα που θέλω να αναδείξω.

Μιά σφαίρα που ολισθαίνει
(αρχείο word 2003)

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
22 Σχόλια
Χρήστος Αγριόδημας
Αρχισυντάκτης

Νίκο καλησπέρα.

Επειδή τα απλά είναι και όμορφα. Μου άρεσε πολύ. Η μεταβλητή δύναμη εξασφαλίζει την ομαλή λειτουργία της άσκησης καθώς αρχικά ο τροχός θα κάνει σύνθετη κινηση και  τελικά μόνο μεταφορική.

Βλέπω επίμενεις όπως και εγώ φανατικός και δεν το αλλάζω στο word 2003. Απορώ γιατί το άλλαξαν αφού όλοι βρίζουν τις μετέπειτα εκδόσεις.

 

Θοδωρής Παπασγουρίδης

Όταν λες απλό εννοείς ως προς τη μαθηματική επεξεργασία….

Δεν πιστεύω πως περισσότεροι από 2 στους 10 μαθητές θα το απαντήσουν

Δεν ξέρω αν η σφαίρα, ως σχήμα αναδεικνύει αυτό που στοχεύεις, αφού όσοι

πάρουν Στ=0, θα πάρουν ροπές ως προς το κέντρο της αφού δεν έχουν άλλο σημείο….

Θα πρόσθετα:

"Από τη χρονική στιγμή t1 και μετά  πριν η ακτίνα ΚΑ γίνει κατακόρυφη…."

Εσύ την Τρίτη, σε ποιον εύχεσαι νίκη, γιατί εγώ άλλα θυμάμαι …..

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
01/03/2020 8:41 ΠΜ

Καλημέρα και καλό μήνα, σε όλους και κυρίως σε όσους ξενύχτισαν και τώρα κοιμούνταιyes

Βρίσκω και γω την ευκαιρία να σου κάνω κριτική Νίκο, για να ισοφαρίσουμε!!!

Σιγά μην έβαλες το 2019 για να διαβάζεις τα δικά μου αρχεία!!!

Αφού μόνος σου λες πόσα διαφορετικά Word χρησιμοποιείςangry

Να έρθω στην άσκηση; Πανέμορφη (για κριτική το ξεκίνησα σε …εύσημα καταλήγω), αλλά καθόλου απλή.

Έχω την αίσθηση ότι πολλοί μαθητές μπορούν να την "επιλύσουν" αλλά ελάχιστοι μπορούν να καταλάβουν το φαινόμενο…

Τάσος Αθανασιάδης
Αρχισυντάκτης
01/03/2020 9:56 ΠΜ

Καλημέρα σε όλους και καλό μήνα.

Νίκο, εξαίρετη δουλειά που αναδεικνύει την σημαντικότητα του θέματος και τα λάθη του παρελθόντος (βλέπε 2014).

Να είσαι πάντα καλά

Πρόδρομος Κορκίζογλου

Καλημέρα Νίκο. Πολύ ωραία και σχετικά όχι και τόση απλή, ως προς το γεγονός ερμηνείας του φαινομένου! 

Δηλαδή, να καταλάβει ότι αρχικά θα μείνει για λίγο ακίνητη, μέχρι η F να πάρει την τιμή της οριακής στατικής τριβής, κατόπιν να αρχίσει να περιστρέφεται δεξιόστροφα και να ολισθαίνει, μέχρι να ''ισορροπήσει στροφικά'' και να μη στρέφεται, αλλά να κινείται μεταφορικά με σταθερή επιτάχυνση, με την δύναμη και την τριβή.

Γράφεις στη λύση:

Επειδή το στερεό από τη χρονική στιγμή t1 και μετά εκτελεί (μόνο) επιταχυνόμενη μεταφορική κίνηση, η συνισταμένη δύναμη θα διέρχεται από το κέντρο μάζας Κ, οπότε η ολική ροπή ως προς το κέντρο μάζας Κ θα είναι σίγουρα ίση με το μηδέν.

Αυτό δεν φαίνεται στο σχήμα σου! Μήπως κάτι δεν καταλαβαίνω;

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα παιδιά.

Νίκο η σφαίρα δεν θα αποκτήσει μεταφορική κίνηση.

Προσομοίωση.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Τώρα βέβαια δεν άσκησα μεταβλητή δύναμη.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Νίκος Ανδρεάδης

Νίκο δουλεύει.

Άλλη μία προσομοίωση.

Είναι φανερό πως με καλύτερους "αυτοματισμούς" θα πετύχουμε απολύτως μεταφορική κίνηση.

Χρήστος Αγριόδημας
Αρχισυντάκτης

Νίκο να συμπληρώσω σε αυτό που λες περί τη συνισταμένη.

Οι δυνάμεις δεν τέμνονται στο κέντρο μάζας του σώματος. Αυτό που εννοείς είναι ότι η συνισταμένη δύναμη που θα τις αντικαταστήσει όλες τις δυνάμεις θα έχει σημείο εφαρμογής το cm.

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
01/03/2020 2:59 ΜΜ

Καλησπέρα συνάδελφοι.

Γράφει ο Νίκος:

"Αν συνθέσουμε όλες τις δυνάμεις, η συνισταμένη τους θα διέρχεται από το κέντρο μάζας,
επειδή η κίνηση είναι μόνο μεταφορική.
Δεν υπάρχει λόγος σχεδιασμού της συνισταμένης."

Το βάρος και η Ν περνάνε από το κέντρο Κ. 

Η συνισταμένη της δύναμης F και της τριβής, είναι οριζόντια με μέτρο F-T και περνά από το κέντρο μάζας, αφού εκεί Στ=0!!!

Άρα όλες περνούν από το Κ…