by 
Συνέχεια της ανάρτησης του Διονύση
Μια σφαίρα μάζας m=2kg, η οποία θεωρείται υλικό σημείο αμελητέας ακτίνας, συνδέεται στο άκρο μη εκτατού νήματος μήκους l=2m, το άλλο άκρο του οποίου έχει δεθεί σε σταθερό σημείο Ο. Το νήμα είναι κατακόρυφο και η σφαίρα ισορροπεί στη θέση Α. Κάποια στιγμή ασκούμε στη σφαίρα μια σταθερή οριζόντια δύναμη , κατάλληλου μέτρου F, ώστε το νήμα να γίνει οριζόντιο, χωρίς να ξεπεράσει τη θέση αυτή. Βρείτε:
(i) Το μέτρο F της δύναμης
(ii) Την εξίσωση που εκφράζει τον ρυθμό μεταβολής της στροφορμής της σφαίρας ως προς το (Ο) σε συνάρτηση με τη γωνία φ που σχηματίζει το νήμα με την κατακόρυφη.
(iii) Τη μέγιστη στροφορμή της σφαίρας ως προς το (Ο) και τον ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας της σφαίρας την ίδια στιγμή.
Δίνεται g=10m/s2.
Υπόδειξη: Το έργο της σταθερής δύναμης κατά την μετακίνηση της σφαίρας κατά μήκος του τόξου ΑΓ, είναι ίσο με W=Fx, όπου x η προβολή της τροχιάς στη διεύθυνση της δύναμης F
Επισυνάπτω τον διάλογο που είχα με έναν νέο φίλο
Τα συμπεράσματα δικά σας
Γειά σας. Κι εγώ εξέλαβα ως στιγμιαία την … οριζοντιοποίηση του νήματος επηρεαζόμενος και από την προηγηθείσα σχετική θεματολογία και συζήτηση. Όμως πράγματι για την σαφήνεια της διατύπωσης και την ανεξαρτησία της από ότι προηγήθηκε χρήσιμο είναι θεωρώ να προστεθεί στην εκφώνηση η λέξη “στιγμιαία” και να γίνει… ” ώστε το νήμα να γίνει στιγμιαία οριζόντιο” . Είναι εύλογο κατά τη γνώμη μου το σχόλιο του Καθηγητή Βάρβογλη.
Καλησπέρα, Γιώργο (Κόμη) πλήρης και κατανοητή η μελέτη σου, ευχαριστώ.
Να συμπληρώσω πως στη θέση στιγμιαίου μηδενισμού της ταχύτητας, μηδενίζεται
η κεντρομόλος δύναμη, οπότε υπολογίζοντας την τάση του νήματος στη θέση αυτή,
προκύπτει ίση κατά μέτρο με το βάρος Τ=w, ανεξάρτητα από τη γωνία φ
Καλησπέρα Γιώργο (Βουμβάκη), ο καθηγητής κύριος Βάρβογλης
σχολίασε αρχικά και χωρίς διάθεση να επιχειρηματολογήσει πως:
“Το νήμα δεν γίνεται ποτέ οριζόντιο για πεπερασμένη οριζόντια δύναμη”
Σε μία καλοπροαίρετη και συναδελφική ανταλλαγή απόψεων, όταν
δηλώνουμε κάτι που έρχεται σε αντίθεση με όσα έχουν γραφεί,
οφείλουμε να επιχειρηματολογήσουμε, έστω και στοιχειωδώς…
Άλλως, ο καθένας αντιλαμβάνεται ό,τι θέλει…. δημιουργώντας ατεκμηρίωτες εντυπώσεις….
Κατόπιν ο καθηγητής δηλώνει πως:
“Από την εκφώνηση δεν είναι σαφές ότι προκειται για στιγμιαία θέση.”
Τελικά τί γίνεται κατά τον καθηγητή;
Φθάνει στην οριζόντια θέση ή δεν φθάνει;
Ποιος ανέφερε ότι φθάνει και ισορροπεί; Και πώς να ισορροπήσει όταν δέχεται
μηδενική συνισταμένη ακτινικά (Τ=w) και ταυτόχρονα ΣF=w ;;;;;
Αν υπήρχε πραγματική ανάγκη συμπλήρωσης δεν θα είχα πρόβλημα να το δεχτώ και να το κάνω…
Πιστεύω όμως πως δεν χρειάζεται….
Η γνωμη μου ειναι οτι στην εκφωνηση δεν πρεπει να αλλαξει τιποτα. Δεν υπαρχει ασαφεια.Το συστημα δεν προκειται να ισορροπησει ποτε και κατα συνεπεια ολες οι θεσεις απο τις οποιες περναει ειναι στιγμιαιες. Αυτο πρεπει να το σκεφτει μονος του ο αναγνωστης δεν ειναι υποχρεωμενος να το γραψει στην εκφωνηση ο ερωτων.Ο μόνος τροπος να μπερδευτει καποιος ειναι να διαβασει απροσεκτα την ασκηση.
Ακριβως αυτο το θεμα ειχαμε συζητησει εδω οπου η ταλαντωση δεν οφειλεται σε δυναμη αλλα σε επιταχυνση που ομως ειναι το ιδιο.Η γωνία απόκλισης του εκκρεμούς και η επιτάχυνση
Στην ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση σε οριζόντιο δάπεδο με την επίδραση της τριβής, το σώμα φτάνει μέχρι μια θέση και δεν την ξεπερνάει.Το ίδιο συμβαίνει και με την κατακόρυφη βολή προς τα πάνω. Η πρώτη είναι θέση μόνιμου μηδενισμού της ταχύτητας και η δεύτερη στιγμιαίου. Τα ενδεχόμενα είναι δύο.Γι αυτό θεωρώ χρήσιμη τη διευκρίνιση εν προκειμένω, για να μην σκεφτεί κάποιος την περίπτωση που δεν έχει στο μυαλό του ο θεματοδοτης. Συμβαίνει κάποτε άλλο να έχουμε στο μυαλό μας διατυπώνοντας ένα θέμα και άλλο να εκλαμβάνουν όλοι ή κάποιοι από αυτούς που το διαβάζουν . Πόσα και πόσα τέτοια σχόλια έχουν γίνει εδώ για κάποια από τα θέματα των Πανελλαδικών… Σε τούτο το θέμα για να αποφευχθεί κάθε τέτοιο ενδεχόμενο θεώρησα ότι πρέπει να προστεθεί στην εκφώνηση μία μόνο λέξη….Μια μόνο.
Γιώργο, στο παράδειγμα που αναφέρεις με την τριβή ολίσθησης,
μόλις μηδενιστεί η ταχύτητα υ=0, μηδενίζεται η τριβή ολίσθησης Τ=0
οπότε υ=0 και ΣFx=0, οπότε το σώμα ισορροπεί.
Στην περίπτωση που αναφέρεται στην εκφώνηση υπάρχει έστω και μία πιθανότητα
το σφαιρίδιο να ισορροπήσει;
Αν μου αναφέρεις κάποια ευχαρίστως να προστεθεί η λέξη.
Αν όχι δεν χρειάζεται
Το 2019 έγινε ντόρος πολύς γιατί δεν αναγράφηκε η λέξη κάτοψη στο σχήμα
και ο μαθητές απάντησαν θεωρώντας κατακόρυφο επίπεδο και περιστροφή γύρω από οριζόντιο άξονα, ενώ η εκφώνηση ανέφερε ρητά οριζόντιο επίπεδο και κατακόρυφο άξονα….Και τότε μία λέξη ήταν….έφταιγαν οι θεματοδότες αν οι μαθητές δεν διαβάζουν την εκφώνηση ή ακόμα χειρότερα αν δεν έχουν κατανοήσει τη διαφορά;;;;