web analytics

Πότε ισχύει το ΘΜΚΕ?

Συνηθίζουμε να χρησιμοποιούμε το Θεώρημα Μεταβολής Κινητικής Ενέργειας (ΘΜΚΕ) σε πολύ μεγάλο εύρος ασκήσεων, τόσο μηχανικής σημειακών σωμάτων, όσο και σε μηχανική στερεών (συστημάτων σωματίων). Η βασική λογική του θεωρήματος είναι ότι οποιαδήποτε μεταβολή της κινητικής ενέργειας ενός σώματος, ισούται με το συνολικό έργο που επιδρά σε αυτό. Η απόδειξη του θεωρήματος για ένα σημειακό σώμα (σταθερής χρονικά μάζας) είναι εύκολη και θεμελιώνεται στον ΙΙ νόμο του Νεύτωνα. Χρησιμοποιούμε όμως ανενόχλητοι το ΘΜΚΕ και σε θέματα στερεών σωμάτων χωρίς να παραθέτουμε ξεχωριστή απόδειξη του. Με άλλα λόγια μπορεί το ΘΜΚΕ να ισχύει για σημειακά σώματα, αλλά το αν ισχύει και για συστήματα σωματίων (στερεά σώματα ή διακριτές κατανομές) δεν είναι τόσο απλό. Τον λόγο για τον οποίο συμβαίνει αυτό προσπαθώ να αναδείξω παρακάτω.

Η ανάλυση εδώ

Η ανάλυση εδώ σε pdf

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
49 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
29/09/2020 12:21 ΜΜ

Γιάννη καλημέρα. 

Στο συγκεκριμένο σχήμα 

η σχέση (8) είναι

όπου υ'ο είναι η ταχύτητα του κέντρου Ο στο ακίνητο σύστημα αναφοράς Ο' και υcm η ταχύτητα του κέντρου μάζας στο σύστημα αναφοράς του Ο. 

Δίνει έυκολα την κινητική ενέργεια. Φυσικά δεν είναι υποχρεωτική.

Σταύρος Νέζης
23/03/2021 12:24 ΠΜ

Καλησπέρα σας.
Έστω ότι έχουμε ένα όχημα όπως ένα ποδήλατο το οποίο στο πλαίσιο αυτής της απορίας αποτελείται από ένα σκελετό και δύο ρόδες(αγνοούμε άλλα κινούμενα μέρη όπως γρανάζια η αλυσίδα).Αν θέλουμε να εφαρμόσουμε το ΘΜΚΕ σε αυτήν την περίπτωση θα ίσχυε ότι ΔΕ=1/2 m u^2+1/2 I ω^2+1/2 Ι ω^2 ?

Σταύρος Νέζης
23/03/2021 11:36 ΜΜ
Απάντηση σε  Σπύρος Τερλεμές

Σε ευχαριστώ πολύ για τη διεξοδική σου απάντηση
Εάν η συνολική μάζα του ποδηλάτου είναι m συμπεριλαμβανομένου του πλαισίου(σκελετού) και τον τροχών και Ι η ροπή αδράνειας του κάθε τροχού τότε συμπεραίνω από την απάντησή σου ότι
Κ=1/2mu^2+2(1/2 I ω^2)

Τελευταία διόρθωση5 έτη πριν από Σταύρος Νέζης