
Στον ομογενή δίσκο του σχήματος κέντρου Ο, ακτίνας R και μάζας m, έχει προσκολληθεί, στο άκρο μιας ακτίνας, ένα σώμα Σ μάζας m, το οποίο θεωρούμε υλικό σημείο αμελητέων διαστάσεων, παίρνοντας έτσι το στερεό S. Το στερεό συγκρατείται σε οριζόντιο επίπεδο, με το Σ στο άκρο μιας οριζόντιας ακτίνας. Σε μια στιγμή ασκούμε στο Σ μια οριζόντια δύναμη F=mg, ενώ ταυτόχρονα αφήνεται το στερεό S να κινηθεί.
Αν ο δίσκος κυλίεται (χωρίς να ολισθήσει), τότε το κέντρο Ο του δίσκου, αποκτά αρχική επιτάχυνση μέτρου:
i) α < ½ g, ii) α = ½ g, iii) α > ½ g.
Ποια είναι η σωστή απάντηση και γιατί;
![]()
Διονύση καλημέρα. Εννοείται για τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή που το κέντρο μάζας είναι πάνω στην οριζόντια ακτίνα. Μετά από λίγο δεν θα ισχύει ο νόμος στροφικής ως προς το Ο. Για το σημείο επαφής κυλιόμενου ομογενούς τροχού ισχύει διότι ακόμα και αν επιταχύνεται (ω διάφορη από το μηδέν) η επιτάχυνσή του (κεντρομόλος) δείχνει προς το Ο που συμπίπτει με το κέντρο μάζας. Στην άσκησή σου ισχύει για το σημείο επαφής, επειδή ακριβώς τη συγκεκριμένη στιγμή έχει μηδενική επιτάχυνση και οι ως προς αυτό οι επιταχύνσεις των διαφόρων σημείων έχουν απόλυτο χαρακτήρα. Μετά από λίγο (με απόκτηση ω) παύει να ισχύει και ως προς αυτό το σημείο (η κεντρομόλος επιτάχυνσή του δε δείχνει προς το κέντρο μάζας).