Όταν ένα καρφάκι αλλάζει την κυκλική τροχιά

Ένα σώμα μάζας m ισορροπεί στη θέση Α, στο άκρο κατακόρυφου νήματος μήκους ℓ, το άλλο άκρο του οποίου έχει δεθεί σε σταθερό σημείο Ο. Ασκώντας πάνω του μια μεταβλητή δύναμη F, φέρνουμε το σώμα στη θέση Β. Αν g η επιτάχυνση της βαρύτητας:

i) Το έργο της δύναμης F από το Α στο Β είναι:

α) W < mgℓ,   β) W=mgℓ,   γ) W > mgℓ.

ii) Αφήνουμε το σώμα να κινηθεί από την θέση Β, οπότε φτάνει με κινητική ενέργεια Κ1 στην αρχική του θέση Α. Για την κινητική αυτή ενέργεια ισχύει:

α) Κ< mgℓ,   β) Κ1=mgℓ,   γ) Κ1 > mgℓ.

iii) Τη στιγμή που το νήμα γίνεται κατακόρυφο (με το σώμα στη θέση Α), έρχεται σε επαφή με ένα καρφί Κ, πάνω στο οποίο εκτρέπεται, με αποτέλεσμα το σώμα να διαγράφει μια νέα κυκλική τροχιά φτάνοντας στη θέση Γ, με το νήμα ΚΓ οριζόντιο. Η κινητική ενέργεια του σώματος στη θέση Γ είναι ίση με Κ2=0,4mgℓ.

α) Να υπολογιστεί η τάση του νήματος στη θέση Γ.

β) Να βρεθεί επίσης η τάση του νήματος στη θέση Α, ελάχιστα πριν το νήμα έρθει σε επαφή με το καρφί και αμέσως οπότε ξεκινά την νέα κυκλική τροχιά του.

Απάντηση:

ή

%ce%b1%ce%b1%ce%b1%ce%b11 Όταν ένα καρφάκι αλλάζει την κυκλική τροχιά
%ce%b1%ce%b1%ce%b1%ce%b13 Όταν ένα καρφάκι αλλάζει την κυκλική τροχιά
 Όταν ένα καρφάκι αλλάζει την κυκλική τροχιά

(Visited 792 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
9 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Θοδωρής Παπασγουρίδης

Ευχαριστούμε Διονύση, θίγεις πάρα πολλά σε μια άσκηση

Εντυπωσιακό πιστεύω, η αλλαγή της τάσης του νήματος πριν και μετά την επαφή με το καρφί,

αν και διατηρείται το μέτρο της ταχύτητας….

Για να έχεις αίσθηση….

Το τηλε-μάθημα υποτίθεται πως έχει διάρκεια 40 min

Με 20 παιδιά, να μπουν, να πάρεις παρουσίες, 3-4 φορές κάποιοι να βγουν και να ξαναμπούν , αφού η σύνδεση κόβεται…

το μάθημα διαρκεί 25-30 min , δύο φορές την εβδομάδα….

Εγώ ακόμα εξηγώ πως σχεδιάζουμε ταχύτητες και γιατί έχουμε επιτάχυνση….

Τις συναντήσεις, τα ρολόγια και τους τροχούς με ιμάντα θα τις κάνω με τη βοήθεια των προσομοιώσεων

του Ηλία Σιτσανλή…..Μετά θα πάρει σειρά η κεντρομόλος δύναμη…

 

Βαγγέλης Κουντούρης

πολύ καλή, Διονύση

το 3ο ερώτημα το είχα δει, για πρώτη φορά, στα εξαιρετικά βιβλία του Γιάννη του Αθανασάκη, μου τα είχε χαρίσει όλα και τις ανατυπώσεις τους, ατέλειωτες ώρες συζήτησης στο γραφείο του, κάπου Ζωοδόχου Πηγής, ένας σπάνιος άνθρωπος, και όχι μόνο ως Φυσικός, που δυστυχώς δεν είναι πια μαζί μας…

(συμπλήρωσε ότι αρχικά το σώμα μεταφέρεται με, σχεδόν, μηδενική ταχύτητα)

Θοδωρή ναι,

η “φουκαριάρα” η τάση νήματος είναι “μπαλαντέρ”, είναι κάθε φορά, όση χρειάζεται, ίσως διότι δεν έχει δικό της τύπο υπολογισμού, εξαρτάται από τις άλλες δυνάμεις και τις συνθήκες

Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης
5 μήνες πριν

Καλησπέρα Διονύση. Τι κάνει ένα καρφάκι! Αλλάζει την απαιτούμενη κεντρομόλο σχεδόν ακαριαία, λόγω απότομης αλλαγής της ακτίνας. Ωραίο φαινόμενο για να δείξουμε και το ρόλο της τάσης, χωρίς να χρειαστεί ανάλυση δυνάμεων, αφού επέλεξες κατάλληλες θέσεις.

Μήπως ξέρεις πως να βάλω καρφάκι στο i.p. , αφού όποιο εμπόδιο βάζω, το νήμα δεν το βλέπει και το προσπερνάει.

 

 

Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης
5 μήνες πριν

Καλημέρα Διονύση. Ωραίο κόλπο. Θέλει επίσης και πολύ μικρή μάζα στο ενδιάμεσο σώμα, ώστε να μη λυγίζει σχεδόν καθόλου στο ξεκίνημα το νήμα. Έβαλα m= 0.0001kg. Βλέπουμε 2 διαδοχικά καρέ πριν και μετά το δίπλωμα στο “καρφί”.

2020-11-21-115918