Ούτε θραύση, ούτε χάσιμο επαφής

Πάνω σε γυάλινο μη ελαστικό τραπέζι ισορροπούν τα σώματα Σ2 και Σ3 δεμένα σε ιδανικό ελατήριο σταθεράς k.
Το όριο θραύσης του τραπεζιού είναι Τθ=120Ν. Από ύψος h αφήνουμε σφαίρα μάζας m1=1kg , η οποία η συγκρούεται κεντρικά-ελαστικά και ακαριαία με το σώμα Σ2 . Δεν θέλουμε να σπάσει το τραπέζι , αλλά και να μη χάσει την επαφή του με το τραπέζι το σώμα Σ2 . Δίνονται g=10m/s2 , m2=m3=3kg ,k=100N/m.
1. Υπολογίστε το μέγιστο ύψος h ώστε να επιτυγχάνονται και οι δύο δεσμεύσεις.
2. Για το ύψος που υπολογίσατε, να γράψετε τις εξισώσεις κίνησης του σώματος Σ2 ,θεωρώντας ως θετική φορά προς τα πάνω, και ως χρονική στιγμή t=0 , αμέσως μετά την κρούση.
3. Να κάνετε τη γραφική παράσταση της δύναμης N’ που ασκεί το Σ3 στο τραπέζι, σε συνάρτηση του χρόνου, με την προυπόθεση ότι απομακρύνουμε το m1 πριν γίνει η δεύτερη κρούση.
4. Να υπολογίσετε το μέγιστο ύψος h1 που θα φτάσει το m1 .
5. Αν δεν απομακρύναμε το m1 , ώστε να συγκρουσθεί με το Σ2 , τότε η κρούση θα γινότανε α) πάνω από τη θέση ισορροπίας β) στη θέση ισορροπίας ή γ) κάτω από τη θέση ισορροπίας; Δικαιολογείστε.
Απαντήσεις σε word και σε pdf

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
14 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Πρόδρομε.

Κατ'αρχάς διάβασα ωραίο σενάριο, διπλής δέσμευσης και συνεχίζω… υποθέτοντας πως κ=100 Ν/m που λείπειenlightened

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Όλα καλά τα είδα ,αλλά ελοχεύει πάντα ο ιός… Ομαλά κυλάει μέχρι και το 4ο

Στο 5ο θα πρόσθετα …"για δεύτερη φορά" αν και εννοείται αν δεν πάει το μυαλό πως και 3η και …η ίσως να γίνεται.

Καλημέρα Πρόδρομε

Σπύρος Τερλεμές
24/03/2020 10:18 ΠΜ

Καλημέρα κ.Πρόδρομε,

Εξαιρετική άσκηση! Τα έχει όλα νομίζω….

Όσον αφορά το ερώτημα (α), για να έχουμε αυτήν την ικανοποίηση των δύο περιορισμών, έχουμε την δυνατότητα να επιλέξουμε ένα ευρύ φάσμα τιμών αφού ουσιαστικά πρέπει να τηρείται μια διπλή ανισότητα. Εφόσον ζητάτε το μέγιστο ύψος ώστε να μην συμβαίνει τίποτα από τα δύο (χάσιμο επαφής-σπάσιμο τραπεζιού) τότε αναγκαστικά, ως μαθηματικό επακόλουθο, η τιμή θα είναι η οριακή ώστε να μην παραβιάζονται οι προυποθέσεις που τέθηκαν αρχικά. Οπότε με το που τίθεται τέτοιο ερώτημα, είναι μοναδική επιλογή η μέγιστη τιμή του h να είναι η οριακή για να μην σπάει, και δεν μας απασχολεί αν θα χάσει επαφή, αφού έχει ήδη εξασφαλισθεί από την υπόθεση ότι το ερώτημα αναφέρεται σε πραγματικές λύσεις….

Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης
24/03/2020 11:54 ΠΜ

Καλημέρα Πρόδρομε. Εξαιρετική μελέτη του φαινομένου της ταλάντωσης – μη χασίματος επαφής – διπλής κρούσης. Ένα πολύ ωραίο Δ΄θέμα. 
Το προσπάθησα στο i.p. ΕΔΩ  και δεν επαληθεύεται. Ίσως κάτι δεν έβαλα σωστά. Ας το δει και ο Γιάννης και βλέπουμε…

Διονύσης Μάργαρης
24/03/2020 12:04 ΜΜ

Καλημέρα Πρόδρομε.

Πολύ καλό θέμα, όπου θα ήταν ακόμη" καλύτερο" αν έλειπε το 5ο ερώτημα.

Είναι μόνο …τρομοκρατικό για το μαθητή.

Διονύσης Μάργαρης
24/03/2020 12:38 ΜΜ

"αν δεν φοράς τη μάσκα της λογικής και αυτοπεποίθησης, οπότε είσαι ευάλωτος στο ..άγνωστο. Παράδειγμα ο κορωνοιός, που είναι ο αόρατος εχθρός. "

Επίκαιροςsad

Γεια σου Πρόδρομε…

Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης

Πρόδρομε σωστά τα δείχνει. Σχεδιάζει δύο δυνάμεις επαφής και κοιτούσα μόνο τη μία… 

Αποστόλης Παπάζογλου
Διαχειριστής

Γειά σου Πρόδρομε. Πολύ καλό θέμα. Το 5ο ερώτημα μπορεί να αιφνιδιάσει, αλλά αν ο υποψήφιος συνειδητοποιήσει ότι δεν ζητείται η στιγμή της επόμενης κρούσης και επιδείξει ψυχραιμία θα το παλέψει. Να είσαι καλά.