by 
Μετά από μια έκρηξη στο διαστημόπλοιό τους δυο αστροναύτες Α1 και Α2 με ίσες μάζες m1 = m2 = 80kg βρέθηκαν στο βαθύ διάστημα, να κρατιούνται στα άκρα μιας ράβδου αμελητέας μάζας, μήκους d1 = 3m, περιστρεφόμενοι με γωνιακή ταχύτητα ω1 = 2rad/s, όπως φαίνεται στο σχήμα.
α) Αφού εξηγήσετε ποια είναι η ακτίνα της κυκλικής τροχιάς που εκτελεί κάθε αστροναύτης,
υπολογίστε τη στροφορμή του κάθε αστροναύτη και τη στροφορμή του συστήματος, ως προς το κέντρο μάζας C του συστήματος.
Κάποια στιγμή αποφάσισαν να πλησιάσουν ο ένας τον άλλο, οπότε τραβώντας ο καθένας τη ράβδο προς το μέρος του, διήνυσαν ταυτόχρονα, απόσταση d = 1m ο καθένας.
β) Τι τροχιά διαγράφει κάθε αστροναύτης ως προς έναν ακίνητο παρατηρητή;
γ) Υπολογίστε την νέα γωνιακή ταχύτητα περιστροφής.
δ) Υπολογίστε τη μεταβολή της στροφορμής του κάθε αστροναύτη.
ε) Υπολογίστε τη μεταβολή της κινητικής ενέργειας του συστήματος. Πως εξηγείται αυτή η μεταβολή;
Θεωρούμε τους αστροναύτες υλικά σημεία και αμελητέα κάθε βαρυτική έλξη.
Το γνωστό θέμα, αφιερωμένο στον Χρήστο Αγριόδημα, που μου έδωσε έμπνευση με την ανάρτησή του
Δυο αστροναύτες
Γειά σου Ανδρέα! Πέρα από την ευωδία της φυσικής που αναδύεται από τον τρόπο που επέλεξες να μας παρουσιάσεις ένα γνωστό θέμα – με σχοινί στη θέση της ράβδου – είναι εξαιρετικό και το όλο σενάριο! Είναι ένας τρόπος να κάνουμε τη Φυσική που διδάσκουμε ελκυστική! Και αυτό είναι μείζον!
Εξαιρετική ανάρτηση Ανδρέα, ευχαριστούμε!
Καλημέρα Γιώργο. Σ΄ευχαριστώ για τα καλά σου λόγια. Όλα ξεκινάνε από την “παρέα” του Υλικού και τη φιλοξενία που μας παρέχει. Χώρος που προάγει όχι μόνο το μάθημα, αλλά δίνει και τη δυνατότητα να εκφράζουμε ελεύθερα, προσωπικές διδακτικές, που δοκιμάστηκαν στην τάξη και όχι σε γραφεία.
Ευχαριστώ Παύλο.
Γεια σου Ανδρέα. Πολύ ωραία παρουσιασμένο το θέμα σου!
Καλησπέρα Ανδρέα
Σε ευχαριστώ για την αφιέρωση. Την έντυσες με ωραία ερωτήματα την άσκηση και την έκανες ενδιαφέρουσα.
Διόρθωσε ένα αριθμητικό στη μεταβολή της στροφορμής του κάθε αστροναύτη. Δεν είναι μηδέν η μεταβολή του καθενός αλλά του σσυτήματος.
Καλησπέρα Ανδρέα.
Ενδιαφέρον σενάριο και όμορφη επέκταση της αντίστοιχης του Χρήστου.
Με έκανες να αναζητήσω πληροφορίες για το g-force!!
Μπορεί να βρει κανείς αρκετές πληροφορίες και σε επίπεδο φυσιολογίας.
καλημέρα σε όλους
πολύ καλή Ανδρέα
(μου θύμισε τα χελωνάκια μου, που λιποθυμούν κι αυτά…
https://ekountouris.blogspot.com/2011/12/blog-post_26.html)
με μπέρδεψε, πάντως, το βέλος του διανύσματος ω, καλύτερα όπως του L, στρογγυλό με Χ μέσα του
νομίζω σωστά οι μεταβολές των L υπολογίζονται 0
Καλημέρα συνάδελφοι.
Βαγγέλη σε ευχαριστώ ιδαίτερα για το σχολιασμό, αλλά και την υπενθύμιση μιας άσκησης που έκανα κάθε χρόνο στους μαθητές μου, όταν δεν είχε πέσει ψαλίδι στη στροφορμή.
Χρήστο χαίρομαι που την εγκρίνεις. Χωρίς νούμερα για τη μεταβολή της στροφορμής
έχουμε:
L1,αρχ =mR12ω1
L1,τελ =m(R1/3)29ω1=L1,αρχ
ΔL1=0
Δε μπορώ να βρω λάθος.
Μίλτο σε ευχαριστώ για τις πληροφορίες. Επειδή το άρθρο είναι εκτεταμένο κρατάω σαν βασικά:
Τα όρια αντοχής του ανθρώπινου σώματος είναι τα εξής:
Σε ειδικές περιπτώσεις, όπως οι πιλότοι μαχητικών αεροσκαφών και οι αστροναύτες, έχουν υποβληθεί σε εκπαίδευση και μπορεί να αντέχουν μεγαλύτερες επιταχύνσεις με τη χρήση ειδικών στολών G-suit, που βοηθούν στη διατήρηση της κυκλοφορίας του αίματος. Με τις στολές αυτές, κάποιοι πιλότοι αντέχουν έως και 9 g σε κατακόρυφη επιτάχυνση για σύντομες περιόδους.
Μίλτο, “μεταφράζω” τις πληροφορίες σου, δεν τις ήξερα, σε δυνάμεις που δέχεται το σώμα
1. Από το ταβάνι του 7-8 w, 2-3w, κατακόρυφη προς τα κάτω
2. Από το ταβάνι του ρίζα8-ρίζα24, πλάγια προς τα κάτω με εφφ 1/ρίζα8-1/ρίζα24
3. Από το δάπεδό του 4w, κατακόρυφη προς τα πάνω
(όλες οι περιπτώσεις μου φαίνονται δυσκολούτσικες πειραματικά)
Γεια σου Βαγγέλη. Ούτε κι εγώ το γνώριζα.
Ψάχνοντας διαπίστωσα ότι υπάρχει αρκετή σχετική πληροφορία και οπτικοακουστικό υλικό.
Βέβαια, είδα και μεγάλη “σύγχυση” μεταξύ των εννοιών ταχύτητα, επιτάχυνση και δύναμη…
Καλό υπόλοιπο Κυριακής σε όλους!