
Σε ένα εργαστήριο Σχολείου πραγματοποιούμε το εξής πείραμα: Σε οριζόντιο δάπεδο τοποθετούμε ένα καρότσι μάζας m2=m που μπορεί να κινείται χωρίς τριβές στο δάπεδο, στο δεξιό τοίχωμά του έχουμε προσαρτήσει το ένα άκρο ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k, ενώ το άλλο άκρο του είναι δεμένο σε σώμα Σ1 μάζας m1=m που είναι τοποθετημένο πάνω στο καρότσι με το οποίο παρουσιάζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ, ίδιας τιμής με τον συντελεστή οριακής τριβής. Το φυσικό μήκος του ελατηρίου είναι ίσο με το μήκος του καροτσιού 2d.
Μετατοπίζουμε το σώμα Σ1 πάνω στο καρότσι κατά d και αφήνουμε το σύστημα να κινηθεί κι έτσι πραγματοποιούνται κεντρικές ελαστικές κρούσεις του σώματος Σ1 με το αριστερό τοίχωμα του καροτσιού, μέχρι να ακινητοποιηθούν τελικά τα σώματα.
1.Σε ποιο σημείο θα γίνονται οι κρούσεις; Δικαιολογείστε.
2.Σε ποια θέση ακινητοποιείται μόνιμα το Σ1 πάνω στο καρότσι; Πόσες κρούσεις έγιναν;
3.Ποιες οι ταχύτητες των σωμάτων αμέσως μετά την 1η κρούση;
4.Ποιο το συνολικό διάστημα που διανύει το Σ1 μέχρι να σταματήσει μόνιμα;
5.Ποιες οι ταχύτητες των σωμάτων όταν η συσπείρωση του ελατηρίου είναι d/2 για 1η φορά.
Εφαρμογή: m1=m2=m=2kg ,d=1m ,k=100N/m , μ=0,2
απαντήσεις εδώ σε pdf
και ΕΔΩ word
![]()
Γεια σου Πρόδρομε, άσκηση που τα περιέχει όλα κέντρο μάζας, Α.Δ.Ο. και Α.Δ.Ε., ευχαριστούμε πολύ!
Καλημέρα Παύλο κι ευχαριστώ για το σχόλιο.
Έθεσα ίσες μάζες για ευκολία στην εύρεση του κέντρου μάζας, κι αυτό γιατί δεν θίγεται καθόλου στην ύλη η εύρεση του κ.μ.!
Η αλληλεπίδραση των σωμάτων γίνεται μέσω της δυναμης του ελατηρίου και της τριβής ολίσθησης , ως εσωτερικές δυνάμεις του μονωμένου συστήματος.
Δεν είναι εύκολο θέμα, αλλά αντιμετωπίζεται με “απλά υλικά!”, τη διατήρηση της ορμής και της ενέργειας.
Να είσαι πάντα καλά και Καλή σχολική χρονιά.
Καλησπέρα Πρόδρομε. Η άσκηση είναι υψηλού επιπέδου με υπογραφή Πρόδρομου, οπότε για πολύ καλούς μαθητές. Παίζει στα όρια αφού κίνηση σώματος πάνω σε κινούμενη βάση, έχει και η 5.49, που μας την έχουν εκτός ύλης.
Η πρόταση: “Επειδή το σύστημα είναι μονωμένο, το κέντρο μάζας (κ.μ.)τους παραμένει σταθερό στο χώρο” ανήκει στην 5.7 , που είναι εκτός ύλης. Επειδή κάθε φορά dx1 = dx2, μπορούμε να αρκεστούμε ότι οι κρούσεις θα γίνονται στο ίδιο σημείο πάντα και να μην αναφέρουμε το c.m. Στη σχέση που δίνει τα υ1 και υ2 μήπως θέλει -μgd; Αυτό επηρεάζει και τα νούμερα.
Η συσπείρωση του ελατηρίου είναι Δl = dn. Γιατί έχεις Δl <= dn;
Θα την φτιάξω και σε i.p.
Πρόδρομε καλησπέρα,
Ευφάνταστη. Ωστόσο νομίζω πως δεν νομιμοποιείται καθώς εμπίπτει κατά την γνώμη στα κομμένες ασκήσεις του υπουργείου σαν αυτή της σανίδας , διότι θεωρεί ότι εμπλέκονται σχετικές κινήσεις. Επίσης ο μαθητής δεν μπορεί να ξέρει ότι το κμ θα είναι ακίνητο.
Καλησπέρα Ανδρέα. Ευχαριστώ για το σχόλιο και τις παρατηρήσεις σου.
Έχεις δίκιο για τη σχέση υ1 και υ2, θέλει μgd και όχι μg. Όμως το αποτέλεσμα δεν αλλάζει γιατί d=1m.
Έθεσα Δl<=dn γιατί το σώμα Σ1 μπορεί να σταματήσει στην περιοχή 0<=dn<=Δl=μmg/k.
Εδώ τα δεδομένα δίνουν dn=Δl=μmg/k.
Θα μπορούσε να μη συνέβαινε αν τα δεδομένα ήταν διαφορετικά.
Να είσαι πάντα καλά. Καλό βράδυ.
Καλησπέρα Χρήστο κι ευχαριστώ για το σχόλιο.
Εγώ έκανα μια άσκηση επιπέδου ΟΧΙ πανελληνίων, αλλά επιπέδου Διαγωνισμού στη Φυσική όπου προκρίνονται οι 5 μαθητές για την παγκόσμια Ολυμπιάδα στη Φυσική.
Αν τεθεί κάτι παρόμοιο σε πανελλαδικές θα γίνει χαμός!
Ας τη διαβάσει κάποιος μαθητής μερακλής στα δύσκολα της φυσικής, καλό θα του κάνει.
Καλό βράδυ.
Πρόδρομε το έφτιαξα και σε i.p. που σε επαληθεύει…
Που θα σταματήσει
Ευχαριστώ πολύ Ανδρέα.
Να είσαι πάντα καλά.
Καλησπέρα σε όλους.
Ανέβασα και σε word τις απαντήσεις.