by 
Μια μικρή λεία σφαίρα Σ1 μάζας m, κρέμεται από ακλόνητο σημείο Ο, μήκους l = 3,6m. Δεύτερη σφαίρα Σ2 ίδιας μάζας m, αφήνεται ελεύθερη να πέσει παράλληλα στο νήμα, έτσι ώστε οριακά να μην αγγίζει το νήμα και η τροχιά της να τη φέρει σε θέση να συγκρουστεί ελαστικά και πλάγια με την Σ1, όπως φαίνεται στο σχήμα. Το διάστημα που διανύσει η σφαίρα Σ2 πριν την κρούση είναι h = 1,8m, ενώ ξέρουμε ότι η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι g = 10m/s2. Οι συνθήκες είναι τέτοιες που μετά την κρούση η κόκκινη μπάλα κινείται οριζόντια.
α) Μπορεί το σύστημα να θεωρηθεί μονωμένο κατά τη διάρκεια της κρούσης;
β) Αν η ταχύτητα της σφαίρας Σ2 αμέσως μετά την κρούση, σχηματίζει γωνία θ με τον ορίζοντα, με συνθ = 0,97, να υπολογίστε τα μέτρα |υ1΄| και |υ2΄|των ταχυτήτων των σφαιρών αμέσως μετά την κρούση.
γ) Ποιο είναι το μέτρο της τάσης του νήματος αμέσως μετά την κρούση και ποιο το μέγιστο ύψος από την αρχική θέση που θα ανέλθει το κέντρο μάζας της σφαίρας Σ1;
δ) Πόσο πρέπει να είναι το μέτρο u1΄ της ταχύτητας της σφαίρας Σ1 μετά την κρούση, ώστε μόλις που να εκτελέσει ανακύκλωση;
Αν το πάτωμα δεν είναι ελαστικό;
Καλημέρα Γιάννη και Κωνσταντίνε. Σε πείραμα που είχα κάνει παλαιότερα στο Σχολείο αφήνοντας να πέσει κατακόρυφα σφαίρα δεμένη στο κάτω άκρο νηματος (με σταθερό το πάνω άκρο) , το σφαιρίδιο αναποδούσε προς τα πάνω , αλλά πολύ λίγο .Το βρήκα φυσιολογικό και αυτό γιατί το νήμα συμπεριφέρεται διαφορετικά από την λεγόμενη ¨αβαρή” ράβδο που όπως φαίνεται το i.p. ισοδυναμεί με το νήμα.
Γεια σου Γιώργο.
Το i.p. χειρίζεται μοντέλα ενώ στα πειράματα βλέπουμε πραγματικά αντικείμενα.
Μη λεία πατώματα, εκτατά νήματα, νήματα με ελαστικότητα διάφορη του μηδενός κ.λ.π.
Μια προσομοίωση με δύο νήματα:
Το δεξί είναι ελαστικό.
Γεια και στον Γιωργο.Γιαννη αν το πατωμα δεν ειναι ελαστικο παλι δεν θα μηδενισει την z συνιστωσα.
Το νημα στο οποιο αναφερομαστε τι ειναι? Ο Ανδρεας στην λυση του υποθετει οτι ειναι non dissipative δηλαδη δεν μετατρεπει ενεργεια σε θερμοτητα.Υπο αυτες τις προυποθεσεις δεν ειναι λογικο να δεχτουμε οτι το νημα απορροφησε ολη την z συνιστωσα της ταχυτητας.Ερωτηση:Αυτα τα ερωτηματα πρεπει να εμπλεκονται σε ασκηση Λυκειου?Τα νηματα στο Λυκειο χρησιμοποιουνται μονο για να μεταφερουν δυναμεις και για να εισαγουν κινηματικους περιορισμους.Πχ η ασκηση με την στροφορμη με την τρυπα στο τραπεζι του βιβλιου.Οχι για να ασκουν κρουστικες δυναμεις, Κανω λαθος?.
Δεν θυμάμαι με τι νήμα έκανα το πείραμα (δεν χρησιμοποιούσα πάντα τα υλικά του εργαστηρίου) αλλά ότι έκανε ανάκρουση το θυμάμαι. Μικρης ανύψωσης αλλά καλά ορατή.
Καλησπέρα.
Διαβάζοντας τον διάλογο βασικά μεταξύ Κωνσταντίνου και Γιάννη νομίζω ότι είναι σωστό αυτό που γράφει ο Κωνσταντίνος.
«Αλλά εν πάση περιπτώσει εδώ προκύπτουν δύσκολα και λεπτά ζητήματα τα οποία φυσικά είναι εκτός ύλης και δεν είναι δυνατόν να τα αντιμετωπίσει μαθητής σε άσκηση εξετάσεων.»
Όμως επειδή συνολικά η άσκηση έχει πολύ καλά στοιχεία και βοηθά στην κατανόηση εννοιών μήπως μια λύση- αν το δέχεται και ο Αντρέας- θα ήταν να δινόταν στην εκφώνηση μια φράση σαν την : «Οι συνθήκες είναι τέτοιες που μετά την κρούση η κόκκινη μπάλα κινείται οριζόντια.»
Αρη εδωσες την λυση ως από μηχανής θεός 🙂
Καλησπέρα συνάδελφοι. Άργησα λίγο να απαντήσω γιατί με το που γύρισα από το σχολείο είχα μια άλλη “εστία” που ξέσπασε ΕΔΩ.
Κωνσταντίνε, Γιάννη, Γιώργο σας ευχαριστώ για το σχολιασμό και τον διάλογο, που κάνατε. Στην ανάρτηση αυτή ξεκίνησα από την προσομοίωση, όπως άλλωστε αναφέρω στο σχόλιο της άσκησης. Από εκεί πήρα τη γωνία και παρατήρησα την οριζόντια ταχύτητα της σφαίρας Σ1. Στη συνέχεια προσπάθησα να την εξηγήσω θεωρητικά και στα πλαίσια της Φυσικής της Γ΄τάξης.
Κωνσταντίνε σε ποιο σημείο της λύσης είναι εκτός ύλης Γ΄όπως ισχυρίζεσαι;
Το αν γίνεται ή όχι στην πραγματικότητα είναι άλλη συζήτηση. Πόσες από τις ασκήσεις που έχουν πέσει σε εξετάσεις ή δημοσιεύουμε και εμείς εδώ, γίνονται στην πραγματικότητα; Αυτό μας πείραξε;
Δέχομαι την ανάκρουση υπό γωνία σε πραγματικές συνθήκες, αλλά με το μοντέλο του μη εκτατού νήματος, έχεις κάποια άλλη λύση να προτείνεις;
Άρη γράφαμε μαζί και με πρόλαβες. Σε ευχαριστώ. Αν δεις ρωτούσα τον Κων/νο αν έχει κάποια πρόταση λύσης. Νομίζω ότι η προσθήκη σου, θα διευκολύνει τους όποιους μαθητές θελήσουν να ασχοληθούν. Θα την προσθέσω το απόγευμα.
Aνδρεα εχω γραψει σε ποιο σημείο της λύσης είναι εκτός ύλης Γ΄και με ρωτας το ιδιο πραγμα,Αυτο που γραφεις οτι ότι η κρεμασμένη σφαίρα μετά την κρούση μπορεί να κινηθει μόνο Οριζόντια δεν προκυπτει απο πουθενα, Βασικα ειναι λαθος αλλα η ουσια ειναι οτι μαθητης δεν ειναι δυνατον να αντιμετωπισει αυτο το ερωτημα.Με τον Γιαννη το συζηταμε μια μερα.
Ωραίο αλλά δύσκολο (στο σύνολο του) για μαθητές.
Εμείς φυσικά θα κερδίσουμε από το θέμα.
Καλή συνέχεια.
Αντρέα και Κωνσταντίνε χαίρομαι αν συμφωνείτε με την πρόταση μου διότι όπως είπα και πριν γενικά έχει να δώσει πράγματα στους μαθητές.
Και εσύ λες συνέχεια το ίδιο. Και ο Γιάννης σου είπε ότι θα κινηθεί οριζόντια, αλλά επιμένεις στο “πουθενά”.
Υπάρχει μη εκτατό νήμα στην πραγματικότητα; Όχι. Μπορούμε να κάνουμε την παραδοχή αυτή στο Λύκειο; Ναι. Τότε αυτή είναι η λύση και δεν έχει πρόβλημα.
Επίσης δεν απάντησες σε ποιο σημείο η λύση είναι εκτός ύλης Γ΄.
Καλησπέρα Κώστα σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Είναι ένα δύσκολο θέμα για μαθητές. Αλλά είναι εκτός ύλης;
Να θυμίσω στον Κωνσταντίνο ότι κάνουμε ασκήσεις όπως
Δεν θεωρούμε το “χωρίς αναπήδηση;” Πως θα κινηθεί το κιβώτιο μετά; Θα την βγάλουμε και αυτή εκτός ύλης και θα μιλάμε για αναπηδήσεις και ότι δεν προκύπτει από πουθενά και είναι ακατάλληλη κ.λ.π.;
Ανδρεα αν δεν δωσεις δεδομενο οπως ειπε ο Αρης το τι θελεις να κανει το κατω σωμα μετα την κρουση η ασκηση δεν λυνεται απο μαθητη.Ειναι εκτος υλης Στο πρωτο πρωτο σχολιο μου σε ρωτησα.από που προκύπτει ότι η κρεμασμένη σφαίρα μετά την κρούση μπορεί να κινηθει μόνο Οριζόντια.Απο ποια εντος υλης θεωρια μπορει να απαντηθει αυτο?Μην μου πεις οτι το ειδες στο ip