by 
Ένας δίσκος ο οποίος παρουσιάζει μια κοιλότητα, αφήνεται να κινηθεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο με το επίπεδό του κατακόρυφο, στη θέση που φαίνεται στο σχήμα, όπου Ο το κέντρο του δίσκου και Κ το κέντρο μάζας του.
i) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο δίσκο.
ii) Η επιτάχυνση του κέντρου μάζας Κ θα είναι:
α) οριζόντια, β) κατακόρυφη, γ) πλάγια.
iii) Η αρχική επιτάχυνση του κέντρου Ο του δίσκου θα είναι:
α) οριζόντια με φορά προς τα δεξιά, β) οριζόντια με φορά προς τα αριστερά, γ) κατακόρυφη.
iv) Αν το επίπεδο δεν ήταν λείο, να εξηγήσετε γιατί θα ασκηθεί δύναμη τριβής στο δίσκο και να την σχεδιάσετε στο σχήμα.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
ή
Kαλησπερα.Η αναφορα στον 2ο νομο Newton δεν χρειαζεται σε κανενα ερωτημα της ασκησης αυτης.Η φορα της επιταχυνσης του κεντρου μαζας θα ειναι προς τα κατω διοτι αλλοιως δεν θα διατηρειτο η μηχανικη ενεργεια,ενω η μονη δυναμη που παραγει εργο ειναι το βαρος.
Καλημέρα Αντώνη και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Το πρόβλημα Αντώνη είναι ισοδύναμο, με το να αφήσουμε μια ράβδο σε επαφή με λείο οριζόντιο επίπεδο, όπως στο σχήμα.
Οι δυνάμεις είναι ξανά το βάρος και η κάθετη αντίδραση και με την πρώτη ματιά, φαίνεται να μην γνωρίζουμε ποια έχει μεγαλύτερο μέτρο.
Όμως η ράβδος πέφτει και αυτό είναι αναμφισβήτητο! Οπότε έχουμε δύο πράγματα:
Αν μπει ερώτημα και γιατί να πέσει η ράβδος, πρώτον γιατί με την επίδραση δύο τέτοιων δυνάμεων δεν μπορεί να ισορροπεί και δεύτερο η κινητική ενέργεια που θα αποκτήσει, δεν μπορεί παρά να είναι εις βάρος της δυναμικής ενέργειας, η οποία θα μειωθεί.
Έχει δίκιο δηλαδή ο Κωνσταντίνος, στην απάντησή του. (Καλημέρα Κωνσταντίνε).
Καλημέρα Χρήστο και καλό ΣΚ.
Ελπίζω να ξεπερνάς την … καραντίνα!
Καλημέρα Διονύση κ’ Κωνσταντίνε, δεν έχω καμία διαφωνία ως προς την εξήγηση είτε με την μηχανική ενέργεια, είτε με την ράβδο, το αντίθετο, τις βρίσκω πολύ πιο “κομψές” και με μεγαλύτερη έμπνευση. Απλά θεωρώ ότι απαιτούν πιο σύνθετη σκέψη για να την πραγματοποιήσει ένας μαθητής.
Καλημέρα Διονύση και Αντώνη. 🙂
Καλημερα και παλι Διονυση.Αυτου του τυπου η απαντηση ακριβως οπως την εχεις διατυπωσει ειναι σαν να διαβαζεις ποιηση ετσι το βλεπω εγω.Χωρις ουτε ενα μαθηματικο συμβολο.Αυτα βεβαια ειναι υποκειμενικα θεματα.
Καλημέρα Διονύση! Έχει να προσφέρει πολλά αυτή η άσκηση ως διδακτικό εργαλείο για την βαθύτερη κατανόηση του σχετικού κεφαλαίου. Ενδιαφέρον ερώτημα είναι και το τι γίνεται μετά τη στιγμή που το τμήμα ΟΚ γίνεται κατακόρυφο. Και κάτι άλλο: Η αναφορά του σχολικού για την ισχύ του Νόμου Στ=Ιa στις σύνθετες κινήσεις θα έπρεπε να έχει αφαιρεθεί από, ή να έχει τροποποιηθεί στο, σχολικό βιβλίο, προ πολλού.
Καλημέρα Διονύση από το κλεινόν άστυ το πασπαλισμένο με γύρη σαν να ‘ναι θειαφισμένο …
Θαυμαστής κι εγώ του προβλήματος, με το μη ομογενές στερεό και την τυχαία κοιλότητα να ‘τρομάζει” …αρχικά.
Σκεφτόμενος τη συμπεριφορά του στερεού στη συνέχεια του χρόνου και στο άνευ τριβής επίπεδο ,βλέπω το κέντρο Ο να παλινδρομεί οριζοντίως ,ενώ το Κ κατακορύφως και για να μη λέω πολλά ,βάζω σχήμα… προς κρίση ορθότητας.
Καλό Σαββατοκύριακο
πολύ καλή, εννοούσα!
Γιάννη, μπορούμε να φτιάξουμε τέτοιο στερεό, με κοιλότητα, στο interactive; Προσπάθησα αλλά δεν τα κατάφερα.
Αντώνη δεν χρειάζεται κοιλότητα.
Το κάνεις μη ομογενές. Πατάς:
Παράθυρο->Γεωμετρία και βάζεις το κέντρο μάζας κάπου αλλού.
Κάτι σαν αυτό:
Καλησπέρα Γιώργο, καλησπέρα Παντελή και σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Γιώργο αν το ΙΕΠ ακολουθούσε τη λογική της “θεραπείας”, θα μπορούσαμε τόσα χρόνια, να έχουμε ένα πολύ καλύτερο διδακτικό εργαλείο (και δεν αναφέρομαι σε καινούργιο βιβλίο, κάθε χρόνο…), χωρίς να περιμένουμε κάποια στιγμή να βγουν νέα βιβλία που θα θεραπεύσουν όλες τις αμαρτίες μας…
Αρκούσε ένα έγγραφο το Σεπτέμβρη κάθε χρονιά που θα επεσήμανε και θα καθοδηγούσε τους διδάσκοντες…
Πολύ σωστά φαντάζεσαι την κίνηση Παντελή. Το κέντρο μάζας ανεβοκατεβαίνει, οπότε το κέντρο Ο του δίσκου παλινδρομεί οριζόντια.
Ευχαριστώ