Βαρούλκο: Ισορροπία και επιταχυνόμενη περιστροφική κίνηση

Στο βαρούλκο του σχήματος, η ακτίνα του τύμπανου γύρω από το οποίο τυλίγεται το σχοινί είναι r=0,1m, ενώ η απόσταση του άκρου κάθε χειρολαβής από τον άξονα περιστροφής είναι L=0,5m.
i) Ασκώντας δυο δυνάμεις ίσου μέτρου F=20Ν, στα άκρα δύο χειρολαβών, κάθετα προς αυτές όπως στο σχήμα, το σώμα Σ ισορροπεί. Μεταξύ του τύμπανου και του άξονα περιστροφής δεν εμφανίζονται τριβές. Ποια η μάζα του σώματος Σ;
Αυξάνοντας το μέτρο των δυνάμεων F’>F=20N, στα άκρα των χειρολαβών, το βαρούλκο εκτελεί ομαλά επιταχυνόμενη περιστροφική κίνηση. Το νήμα αρχίζει να τυλίγεται στο τύμπανο, χωρίς να ολισθαίνει σε αυτό. Αν η ροπή της δύναμης που ασκεί το νήμα στο τύμπανο έχει μέτρο τ=22Nm, να υπολογίσετε:
ii) την επιτάχυνση του σώματος Σ καθώς και την ταχύτητά του Δt=2s μετά την έναρξη της κίνησης.
Την ίδια στιγμή, δηλαδή την t=2s μετά την έναρξη της κίνησης, να υπολογίσετε:
iii) Την ταχύτητα και την κεντρομόλο επιτάχυνση του άκρου Α της χειρολαβής
iv) Tον ρυθμό μεταβολής του μέτρου της ταχύτητας του άκρου Α καθώς και τον αριθμό περιστροφών που έχει διαγράψει το βαρούλκο, μέχρι τη στιγμή εκείνη.
Δίνεται g=10m/s2

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

(Visited 1,291 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
21 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
Διαχειριστής
4 μήνες πριν

Καλημέρα Θοδωρή.
Όταν χθες έβαλα την άσκηση με το γιο – γιο είχα έναν ενδοιασμό για τις αντιδράσεις που πιθανόν να συναντούσε, επειδή ασχολείται με ένα θέμα …από τα προσεχή.
Αλλά σαν να είχατε συνεννοηθεί, ο Νεκτάριος και εσύ , απαντήσατε με ομοβροντίες!!!!
Όπως έγραψα και στο Νεκτάριο, πράγματι με ελάχιστες τροποποιήσεις, μπορούν να διδαχτούν αρκετά πράγματα, από αυτά που κάναμε στο στερεό, χωρίς τις περικοπές…

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Θοδωρή. Ξανακαλημέρα Διονύση.
Θοδωρή κάπως εξεπλάγην. Ίσως έχω παρανοήσει τις διαθέσεις σου περί υπεράσπισης των μαθητών.
Αν το θέμα αυτό είχε προηγηθεί του ημετέρου και το είχα διαβάσει, θα το είχα συμπεριλάβει στο κείμενό μου. Ως τρίπλα της περικοπής του στερεού.

Αποδεχόμενος (χάριν συζήτησης) τέτοιες τρίπλες ας πω ότι δεν χρειαζόταν να δώσεις την ροπή της δύναμης που δέχεται το βαρούλκο από το σχοινί αν η μάζα του βαρούλκου χαρακτηριζόταν “αμελητέα”. Κάτι απολύτως ρεαλιστικό και λογικό μια και τα βάρη που σηκώνουμε είναι πολύ μεγαλύτερα από το βάρος του βαρούλκου που χρησιμοποιούμε.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Θοδωρή.
Αυτό με το τσιγάρο εννοεί ότι κάποιος δεν καταλαβαίνει ότι μας είπαν (με τρόπο):
-Μόνο ασκήσεις Στατικής και Κινηματικής.
Η προσφορά καραμέλας είναι η προσπάθεια παράκαμψης του μηνύματος μέσω νομιμοποίησης.
Κακώς φέρεις βαρέως την παρατήρηση.
Όταν συζητάμε διαφωνούμε ή συμφωνούμε, χωρίς να στεναχωριώμαστε.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Αντιλαμβανόμαστε εύκολα ότι δεν υπάρχει άσκηση στερεού η οποία κόπηκε.
Οιαδήποτε άσκηση από αυτές του παλιού στερεού επανέρχεται με μικρο-μικρότατες παρεμβάσεις στην εκφώνηση.
Οι ασκήσεις στερεού είχαν ένα δύσκολο κομμάτι (το κινηματικό) και ένα εύκολο (ΣF=m.α και Στ=Ι.αγ). Τριπλάρουμε το εύκολο κομμάτι με τροποποιήσεις στην εκφώνηση και κρατάμε το δύσκολο!
Μας είπαν εμμέσως να κόψουμε από το ρεπερτόριο τέτοια θέματα και τριπλάραμε την παραίνεση.

Μοιάζει με το εξής:
Έρχομαι σπίτι σου και ανάβω τσιγάρο, παρά την παρουσία των παιδιών σου.
Κάνεις ένα “γκουχ-γκουχ” και αντί να καταλάβω και να σβήσω το τσιγάρο, σου προσφέρω καραμέλα για το λαιμό.

Παρμενίων Μανδραβέλης

Θοδωρή καλημέρα!
Έγραψα και παρακάτω στο Νεκτάριο, ότι με τα θέματα αυτά που δομήσατε πρέπει να είμαστε ιδιαίτερα προσεκτικοί που ” τελειώνει” η εξεταστέα ύλη.Έγραψες ένα θέμα πραγματικό “θέμα ” με την κατάλληλη προσαρμογή.

Χριστόφορος Κατσιλέρος
Αρχισυντάκτης

Καλησπέρα Θοδωρή , καλησπέρα στην παρέα. Χρόνια πολλά και καλή Σαρακοστή.
Πάρα πολύ καλό θέμα Θοδωρή , εντός της πετσοκομμένης ύλης κι εντός της θεματολογίας των ασκήσεων του σχολικού (υπάρχει βαρούλκο).

Τελευταία διόρθωση4 μήνες πριν από Χριστόφορος Κατσιλέρος
Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Όπα!!
Πριν διαβάσω το υπόλοιπο σχόλιο.
Ποιος είπε ότι οι προθέσεις δεν είναι ειλικρινείς;
Αν σε θεωρούσα υποκριτή δεν θα ασχολιόμουν μαζί σου.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Διαφωνώ.
Πέραν του “νομίμου” υπάρχει και μια κουλτούρα σε κάθε περιοχή της Φυσικής.
Όταν σου λένε ότι κάποια κόβονται, κόβεται και η σχετική κουλτούρα.
Η κουλτούρα της Δυναμικής.

Υπέθεσα πως αυτά φάνηκαν στο χιουμοριστικό μου κείμενο. Λάθος.
Μία φορά ίσον καμία φορά. Το κατάλαβα το πρωί.
Γράφω το δεύτερο. Ελπίζω να μην εκληφθεί ως ειρωνεία ο πρόλογος.
Τώρα τελείωσα το πρώτο παράδειγμα.
Το απόγευμα.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Θοδωρή ωραίο είναι το βαρούλκο, ωραία είναι και η ανάρτηση του Νεκτάριου. Ωραία είναι και πολλά παρόμοια θέματα.
Επιφυλάξεις έχω για την κουλτούρα τους σε σχέση με Εξετάσεις.
Όμως διάβασε την λογοκριθείσα τροχαλία. Διάβασε και αυτό που γράφω τώρα.
Έτσι γίνονται κατανοητά όσα λέω.
Δεν διαβάζουμε μόνο χρήσιμα και μόνο θέματα για μαθητές.
Διαβάζουμε και μη χρήσιμα.

Πρόδρομος Κορκίζογλου

Καλησπέρα Θοδωρή. Η άσκησή σου , όπως τη διαμόρφωσες, είναι καθ’ όλα νόμιμη και εντός ύλης! Είναι ένα καλό και βατό θέμα Γ, που μπορεί να ξαφνιάσει τον υποψήφιο, αλλά αν την δει με ψυχραιμία, και αξιοποιήσει την εμπειρία που έχει αποκτήσει λύνοντας ασκήσεις κινηματικής στερεού, θα την τελειώσει χωρίς να το καταλάβει!
Το να βάλεις απ’ το παράθυρο τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα για την κίνηση του κρεμασμένου σώματος, είναι γνώση της Α’ Λυκείου.
Οι συνάδελφοι που διδάσκουν, θα πρέπει να κάνουν τέτοιες ασκήσεις, έχουν χρόνο γι’ αυτό, ώστε οι μαθητές τους να αποκτήσουν τα απαραίτητα εφόδια.
Να είσαι καλά και καλή σαρακοστή.

Πρόδρομος Κορκίζογλου

Το να βάλεις απ’ το παράθυρο τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα για την κίνηση του κρεμασμένου σώματος, είναι γνώση της Α’ Λυκείου.
Θοδωρή με την παραπάνω ρήση μου ενισχύω τη θέση σου για το ότι
Ο 2ος ΝΝ είναι όλη η φυσική που διδάσκουμε
στο Λύκειο…. Δεν χωρά από κανένα παράθυρο…
Τί ήθελα να θίξω: ότι μπορούν να υπάρχουν ερωτήματα της κινηματικής του στερεού, που μπορεί να κάνεις χρήση τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα για το κέντρο μάζας ενός σώματος ως προς την μεταφορική κίνησή του, ή για σώμα που το θεωρούμε αμελητέων διαστάσεων, δηλαδή υλικό σημείο.
Το έγραψα για κάποιους που ίσως θεωρούν ότι είναι εκτός ύλης.


Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Θοδωρή.
Ωραίο θέμα και εντός των … διδακτικών τοιχών, όπως αναφέρεις σε σχόλιο σου.
Δυο κουβέντες…
Εντυπωσιακά σε μέγεθος βαρούλκα έχουν τα παπόρια και πάντα τα χαζεύω στο φεύγα τους απ’ το λιμάνι, άλλο τραβάει την άγκυρα ,άλλα μαζεύουν τους κάβους πρόσδεσης, άλλα ανεβοκατεβάζουν την μπούκα πόρτα, άλλα υπάρχουν στις βάρκες που κρέμονται στα πλαϊνά (αχρείαστες να’ναι)…
Ως προς την άσκηση του βιβλίου που αναφέρει και ο Διονύσης ,όταν την έκανα σχεδίαζα μαγγάνι αντί βαρούλκου επειδή αναφερόταν σε πηγάδι ,που είχαμε μπόλικα στο χωριό, και τραβάει ένα γκουβά νερό άρα δεν χρειάζονταν βαρύ εργαλείο.
Καλή σαρακοστή