Πώς η κάθετη δύναμη επαφής προσαρμόζεται στο βάρος του σώματος και το εξουδετερώνει;

Γιατί μας ενδιαφέρει: Όταν αφήσουμε ένα σώμα πάνω σε οριζόντια επιφάνεια, το μέτρο της κάθετης δύναμης προσαρμόζεται στο μέτρο του βάρους του σώματος και το εξουδετερώνει. Πώς συμβαίνει αυτό;image

Στο σχήμα φαίνεται ένα στερεό σώμα το οποίο αφήνεται, χωρίς αρχική ταχύτητα, πάνω σε μια οριζόντια επιφάνεια. Το μέτρο του βάρους του σώματος είναι w. Για μικρές παραμορφώσεις λόγω της ελαστικότητάς της η επιφάνεια συμπεριφέρεται σαν ιδανικό ελατήριο σταθεράς k. Επειδή μετά από κάποιο χρονικό διάστημα το σώμα θα ακινητοποιηθεί, θεωρούμε ότι το σώμα θα εκτελέσει φθίνουσα ταλάντωση, το πλάτος της οποίας ελαττώνεται σύμφωνα με τη σχέση A = A_0 e^{-\Lambda\, t}. Να αποδείξετε ότι: w-N=w e^{-\Lambda\, t}, όπου N είναι το μέτρο της κάθετης δύναμης που ασκείται από την επιφάνεια στο σώμα τη χρονική στιγμή t.

Η απάντηση υπάρχει εδώ: Πρότυπα Θέματα Φυσικής

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
4 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Βαγγέλης Κουντούρης

καλό μεσημέρι σε όλους
πολύ καλή προσέγγιση, Ανδρέα,
πράγματι παντού έχουμε προσεγγίσεις και παραδοχές,
απόλυτα ανένδοτο σώμα δεν υπάρχει
και ο Πειρατικός, η χάρη μου δηλαδή, θυμάται από τα πάμφωχα φοιτητικά του χρόνια, ότι όταν ξαπλώναμε να κοιμηθούμε στο κρεββάτι, το φτηνιάρικο “σουμιέ”, που είχε ελατήρια από κάτω, μια κατακόρυφη ταλάντωση τη νοιώθαμε…  

Χρήστος Βασιλειάδης

Καλησπέρα κ. Βαλαδάκη
Ενδιαφέρον θέμα! Έφτιαξα μια εφαρμογή/προσομοίωση.
Επιλέγουμε με τα αντίστοιχα μοχλάκια στο παράπλευρο μενού, τις τιμές των παραμέτρων: μάζα σώματος m , σταθερά απόσβεσης b , γωνιακή ιδιοσυχνότητα ω0.
Το μοχλάκι c αντιστοιχεί σε χρονικές στιγμές t , πολλαπλάσια της περιόδου T της ταλάντωσης.