web analytics

Η στροφορμή σε ένα σύστημα υλικών σημείων

Δύο μικρές σφαίρες Α και Β, οι οποίες θεωρούνται υλικά σημεία αμελητέας ακτίνας, με μάζες m1=0,4kg και m2=0,2kg αντίστοιχα, είναι δεμένες στα άκρα ιδανικού ελατηρίου με φυσικό μήκος 1,8m και σταθερά k=20N/m. Το σύστημα αυτό αφήνεται να κινηθεί στο εσωτερικό ενός λείου κατακόρυφο ημισφαιρίου κέντρου Ο και ακτίνας R=2m. Η κίνηση γίνεται σε κατακόρυφο επίπεδο, όπως στο διπλανό σχήμα, το οποίο ταυτίζεται με το επίπεδο της σελίδας. Σε μια στιγμή οι σφαίρες βρίσκονται στις θέσεις του σχήματος, όπου η Α βρίσκεται στο χαμηλότερο σημείο της τροχιάς της, ενώ η ακτίνα ΟΒ σχηματίζει γωνία θ=60° με την κατακόρυφο, έχοντας ταχύτητες υ1=4m/s και υ2=3m/s αντίστοιχα. Για την στιγμή αυτή:

  1. Να υπολογιστεί η στροφορμή του συστήματος των δύο σφαιρών ως προς άξονα z, κάθετο στο επίπεδο της κίνησης, ο οποίος διέρχεται από το κέντρο Ο του ημισφαιρίου.
  2. Ποιος ο αντίστοιχος ρυθμός μεταβολής της στροφορμής του συστήματος ως προς τον άξονα z;
  3. Να βρεθεί ο ρυθμός μεταβολής της ορμής της Α σφαίρας.
  4. **Ποιος ο αντίστοιχος ρυθμός μεταβολής της δυναμικής ενέργειας του ελατηρίου;

Δίνεται g=10m/s2.

Απάντηση:

ή

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
25 Σχόλια
Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Διονύση,

Άργησα, αλλά την είδα!

Εξαιρετική και πρωτότυπη!
(Από αυτές που … δεν σου περνούν απ’ το μυαλό 🙂 )
Συγχαρητήρια!

Αλλά βέβαια … στην κόψη του ξυραφιού 🙂

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Καλημέρα Διονύση 🙂

Τάσος Τζανοπουλος
26/10/2022 2:31 ΜΜ

Εξαιρετική έπνευση Διονύση, αλλά και άψογη και προσεκτική η παρουσία της. Έχω την αίσθηση ότι θα αφήσει Ιστορία.Να είσαι καλά!

Κολχούρης Βασίλειος

Πανέμορφη. Εξαιρετικά επιτυχής ακροβασία στο στενό δρομάκι της “ύλης”.

Κωνσταντίνος (Ντίνος) Σαράμπαλης

Διονύση, καλησπέρα.

Αεικίνητος. Η εφευρετικότητά σου δεν έχει όρια.

Όχι απλώς όμορφη, αλλά ότι καλύτερο έχει αναρτηθεί πάνω στη στροφορμή (και όχι μόνο). Και άριστος ο συνδυασμός των τιμών των μεγεθών (γωνία, μήκος ελατηρίου και ακτίνας) για να διευκολύνονται οι πράξεις και να παραμένουν κυρίως στο φυσικό της περιεχόμενο.

Δεν είμαι ο ειδικός για τη «νομιμότητα»» τέτοιων θεμάτων. Ακόμα και το τελευταίο ερώτημα με τους αστερίσκους είναι στις δυνατότητες των μαθητών αν έχουν εξοικειωθεί με το ρυθμό παραγωγής έργου στην Α τάξη (εσωτερικό γινόμενο). Προσωπικά, αποφεύγοντας τις λεπτομέρειες θα το έλυνα όπως προτείνει ο Κωνσταντίνος (Καβ) και αν χρειαζόταν περισσότερη λεπτομέρεια βλέπουμε στην Α η δύναμη από το ελατήριο και η συνιστώσα της ταχύτητάς του κατά μήκος του ελατηρίου έχουν αντίθετη κατεύθυνση, οπότε απόσπαση ενέργειας από αυτή κλπ

Να είσαι καλά