by 
Ένα σώμα Α μάζας Μ=2kg ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο, δεμένο στο άκρο οριζόντιου ελατηρίου σταθεράς k=400N/m, το άλλο άκρο του οποίου έχει δεθεί σταθερά σε κατακόρυφο τοίχο, όπως στο σχήμα. Σε μια στιγμή t=0 ασκούμε στο σώμα μια μεταβλητή οριζόντια δύναμη F1 η οποία μετακινεί το σώμα, επιμηκύνοντας το ελατήριο, οπότε τη στιγμή t1 το σώμα έχει ταχύτητα 0,5m/s, ενώ το ελατήριο έχει επιμηκυνθεί κατά Δl1=0,1m.
i) Να υπολογισθεί η δυναμική ενέργεια του ελατηρίου, καθώς και ο ρυθμός μεταβολής της, τη χρονική στιγμή t1.
ii) Να υπολογισθεί το έργο της δύναμης F1 από 0-t1.
Αποδεσμεύουμε το ελατήριο από τον τοίχο και στο αριστερό του άκρο δένουμε ένα δεύτερο σώμα Β, μάζας m=1kg. Ασκώντας τώρα, στο σώμα Α, μια μεταβλητή οριζόντια δύναμη F2 , τη στιγμή t2, το ελατήριο έχει επιμήκυνση Δl2=0,1m, ενώ τα σώματα Α και Β έχουν ταχύτητες προς τα δεξιά με μέτρα υ1=0,5m/s και υ2=0,2m/s αντίστοιχα.
iii) Να υπολογισθεί η δυναμική ενέργεια του ελατηρίου, καθώς και ο ρυθμός μεταβολής της , τη χρονική στιγμή t2.
iv) Να υπολογισθεί το έργο της δύναμης F2 από 0-t2.
Αφιερωμένη στο Χρήστο Αγριόδημα, αφού η προηγούμενη δικιά του ανάρτηση ΕΔΩ, λειτούργησε σαν αφορμή που με οδήγησε σε αυτήν…
Αφιερωμένη όμως και στο Θοδωρή σαν “Αντίδωρο” για την φωτογραφία από τον Ευρωπαϊκό διαστημικο σταθμό.
Καλημέρα Διονύση,
Σε ευχαριστώ πολύ για την αφιέρωση.
Ο τρόπος που υπολογίζεις την δυναμική ενέργεια του ελατηρίου μέσω των ισχύων των δυνάμεων και από ποιο σώμα αφαιρεί και προσφέρει η κάθε δύναμη είναι πολύ έξυπνος και αποφεύγεις παραγώγους που εδώ είναι πιο σύνθετο καθώς υπάρχει και η δύναμη F. Ειπλέον έτσι είναι ίσως πιο προσβάσιμοστους μαθητές.
Καλή συνέχεια στο Τζάντε.