Στερεό… Ανέστη!

Σημειακό σώμα Σ μάζας m = 2 kg είναι δεμένο με τη βοήθεια αβαρούς και μη εκτατού νήματος στο κέντρο ενός ομογενούς δίσκου ακτίνας R = 0,2 m, όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα, και ισορροπεί πάνω σε οριζόντιο δάπεδο με το οποίο δεν εμφανίζει τριβή, σε αντίθεση με το δίσκο που εμφανίζει. Αρχικά το νήμα είναι τεντωμένο.Τη χρονική στιγμή t = 0 ασκείται στο σημειακό σώμα Σ σταθερή οριζόντια δύναμη F = 10 N με αποτέλεσμα να αρχίσει το σώμα Σ να κινείται και ο δίσκος να κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει. Μέχρι τη χρονική στιγμή t₁ = 2 s το σώμα Σ έχει διανύσει 4 m. Να βρεθούν:

α. Ο αριθμός των περιστροφών του δίσκου στο χρονικό διάστημα από 0 ως t₁.

β. Η κινητική ενέργεια του δίσκου τη χρονική στιγμή t₁.

γ. Το ρυθμό προσφοράς ενέργειας στο σύστημα την χρονική στιγμή t₁ καθώς και το ρυθμό προσφοράς ενέργειας στο δίσκο την ίδια χρονική στιγμή.

δ. Ποια χρονική στιγμή το σημείο της περιφέρειας του δίσκου που είναι πιο κοντά στο σώμα Σ και ταυτόχρονα απέχει απόσταση R από το έδαφος έχει στιγμιαία επιτάχυνση κατακόρυφης διεύθυνσης;

Για να παρακολουθήσετε την Αναστάσιμη ακολουθία του στερεού πατήστε ΕΔΩ!