Γύρω από έναν ομογενή κύλινδρο βάρους w=10Ν έχουμε τυλίξει ένα αβαρές νήμα. Αφήνουμε τη στιγμή t=0 τον κύλινδρο να πέσει κατακόρυφα, ενώ ταυτόχρονα ασκούμε στο άκρο Α του νήματος, μια κατακόρυφη σταθερή δύναμη F, μέτρου F=0,4w. Μετά από λίγο, τη στιγμή t1, ο κύλινδρος έχει κατέβει κατά y1=1,5m, ενώ το άκρο Α του νήματος έχει ανέβει κατά y2=0,5m, όπως φαίνεται στο σχήμα.
- Να υπολογιστεί η ενέργεια που μεταφέρθηκε στον κύλινδρο από 0-t1, μέσω του έργου της δύναμης F.
- Θεωρώντας την κίνηση του κυλίνδρου ως επαλληλία μιας μεταφορικής και μιας στροφικής κίνησης, να υπολογιστούν η μεταφορική και η περιστροφική κινητική ενέργεια του κυλίνδρου τη στιγμή t1.
- Με βάση τα παραπάνω αποτελέσματα να επιβεβαιώσετε την διατήρηση της ενέργειας, για την κίνηση του κυλίνδρου στο παραπάνω χρονικό διάστημα.
(η ροπή αδράνειας του κυλίνδρου δεν είναι γνωστή).
ή
Καλημέρα Διονύση.
Πολύ καλή.
Ίσως ξαφνιάσει το ψευδοέργο που χρησιμοποιείς για τον υπολογισμό της μεταφορικής κινητικής ενεργειας.
Η άσκηση αφιερώνεται στον Άρη Αλεβίζο, αφού η δική του ανάρτηση, με οδήγησε να γράψω αυτή, δουλεύοντας “μόνο με ενέργεια“!
Καλημέρα Γιάννη και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Οι μαθητές δεν νομίζω ότι γνωρίζουν το “ψευδοέργο”, αλλά δουλεύοντας μόνο με την μεταφορική κίνηση, μπορεί εύκολα να καταλάβουν ότι μια δύναμη που αντιστέκεται στην κίνηση, μειώνει την τελική ταχύτητα του κέντρου μάζας, συνεπώς και την τελική κινητική ενέργεια λόγω μεταφοράς. Αλλά αυτό σημαίνει ότι κάποιο έργο θα μπει στον λογαριασμό, με αρνητικό πρόσημο…
Το ζήτημα είναι ότι συνήθως μιλάμε για το έργο κάποιας δύναμης, το οποίο είναι αρνητικό για την κίνηση του κέντρου μάζας και θετικό για την περιστροφική κίνηση, οπότε καταλήγουμε στο συμπέρασμα (δες στατική τριβή στην κύλιση…) ότι το έργο της μετράει την μετατροπή της μεταφορικής κινητικής ενέργειας, σε κινητική ενέργεια λόγω περιστροφής. Αν παραπάνω εφαρμοστεί αυτό το “συμπέρασμα” θα οδηγηθούμε σε λάθος…
Το πανίσχυρο εργαλείο της ενέργειας και του έργου, δίνει απαντήσεις στα ερωτήματα που έθεσες Διονύση στην άσκηση!
Στοχευμένη όπως πάντα, διδάσκει.
Να είσαι πάντα καλά.
Γειά σου Διονύση.
Η “έλξη” από το Άρη ενεργοποιεί σκέψεις!
Μεγάλη υπόθεση οι αλληλεπιδράσεις ,μακάρι μόνο για καλό
Καλησπέρα και από εδώ Πρόδρομε, καλησπέρα Παντελή.
Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
“Μεγάλη υπόθεση οι αλληλεπιδράσεις ,μακάρι μόνο για καλό”
Έτσι είναι Παντελή.
Καλησπέρα Διονύση.
Τώρα είδα την άσκηση και τη αφιέρωση για την οποία σε ευχαριστώ πολύ.
Μεγάλη κυρία την έλεγε την ενέργεια ο Αντρέας Κασέτας.
Τις αλληλεπιδράσεις στη φύση τις περιγράφουμε ή με δυνάμεις ή έργα. Να μην αδικούμε τα δεύτερα.
Τις αλληλεπιδράσεις στο ylikonet τις αγαπάμε και μας βοηθάνε όλους -γεια σου Παντελή-.
Καλό βράδυ Άρη.
Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Συμφωνώ ότι δεν πρέπει να “αδικούμε τα έργα” ή τη μελέτη με την βοήθεια της ενέργειας, γενικότερα.
Διονύση καλησπέρα.
Πολύ καλή όπως έχει αναφερθεί. Όπως λέει ο Γιάννης ίσως παραξενευτούν οι μαθητές στο έργο μεταφορικής τηςF, αλλά δεν πειράζει καθώς έχουν μάθει να το κάνουν στην κύλιση ας εκπαιδευτούν και εδώ. Το σύνθημα λοιπόν γίνε Άρης να γουστάρεις.
Γειά σου Διονύση. Πήρες πάσα από τον Άρη και μας έδωσες ένα ωραίο θέμα. Προσωπικά διδάσκω τα ψευδοέργα στη σύνθετη ως εναλλακτική και βλέπω ότι τσουλάει. Κρίμα, που ίσως όλα αυτά από του χρόνου ίσως τα ξεχάσουμε.
Καλημέρα Χρήστο και Αποστόλη, σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Χρήστο “γίνε Άρης να γουστάρεις”, μήπως μαζευτήκαμε πολλοί…. Άρηδες;
(Ο Βαγγέλης απέχει, οπότε δεν θα μου κάνει παρατήρηση για τον πληθυντικό 🙂 )