by 
Λεπτός ημικυκλικός οδηγός ακτίνας R και μάζας M = 3m έχει το άκρο του Α σε επαφή με λείο κατακόρυφο τοίχο ώστε η οριζόντια διάμετρος του ΑΓ να είναι κάθετη στον τοίχο. Το κέντρο μάζας του οδηγού απέχει οριζόντια απόσταση d = 4R/5 από τον κατακόρυφο τοίχο. Από το κατώτερο σημείο Ο του οδηγού διέρχεται σταθερός οριζόντιος άξονας κάθετος στο επίπεδο του ημικυκλικού αγωγού γύρω από τον οποίο μπορεί να περιστρέφεται σε κατακόρυφο επίπεδο χωρίς ανάπτυξη τριβών. Από το σημείο Α του οδηγού αφήνεται σημειακό σώμα Σ μάζας m. Μεταξύ οδηγού και σώματος
αναπτύσσεται τριβή και το σώμα ακινητοποιείται για πρώτη φορά, μόνιμα στο σημείο Ζ του οδηγού με αποτέλεσμα ο οδηγός οριακά να μην περιστρέφεται. Θεωρούμε ως επίπεδο μηδενικής βαρυτικής δυναμικής ενέργειας το οριζόντιο επίπεδο που διέρχεται από το κατώτερο σημείο Ο του οδηγού.
Να επιλέξετε το σωστό πηλίκο της θερμότητας Q που εκλύθηκε κατά την κίνηση του
σώματος Σ από το Α μέχρι το Ζ προς την μηχανική ενέργεια ΕΜΗΧ.(Α) που είχε το σώμα
όταν αφέθηκε στο σημείο Α και να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
α. Q/ΕΜΗΧ.(Α) = 0,6 β. Q/ΕΜΗΧ.(Α) = 0,8 γ. Q/ΕΜΗΧ.(Α) = 1
Καλημέρα Παύλο.
Μου άρεσε το θέμα ,ιδιαίτερα στο σημείο ισορροπίας του m όπου
τελικά το σώμα ασκεί στον οδηγό δύναμη Α΄=mg με φορά προς τα κάτω
(στη λύση, σου έχει ξεφύγει και γράφεις … Α΄με φορά προς τα πάνω και στο σχήμα έχεις την Α΄ προς τα κάτω μεν, αλλά εφαρμοσμένη στο σώμα)
Επανέρχομαι να πω ότι κατά τη γνώμη μου ,το μοντέλο είναι πολύ καλό
και για άλλα ερωτήματα όπως π.χ ποιές οι δυνάμεις από τον τοίχο και τον άξονα ,πριν αφήσουμε την μάζα .
Να είσαι καλά
Καλημέρα Παντελή ευχαριστώ για τα καλά σου λόγια και τις παρατηρήσεις. Έκανα τις απαραίτητες διορθώσεις και πάλι ευχαριστώ!
Καλησπέρα Παύλο.
Μια πολύ περίεργη ισορροπία στερεού!
Περιβάλλον που προσφέρεται και για άλλες παραλλαγές!!!
Γεια σου Διονύση και ευχαριστώ για το σχόλιο. Έχεις δίκιο, θεωρώ πως μπορεί να δημιουργηθούν και άλλες παραλλαγές με διαφορετικά ζητούμενα όπως παρατήρησε και ο Παντελής.
Καλησπέρα Παύλο.
Πράγματι παράξενο και πρωτότυπο περιβάλλον της άσκησής σου, που λέει και Διονύσης.
Μια γνώμη, που αφορά την εκφώνηση, αν μου επιτρέπεις.
«Μεταξύ οδηγού και σώματος αναπτύσσεται τριβή και το σώμα ακινητοποιείται για πρώτη φορά, μόνιμα στο σημείο Ζ του οδηγού με αποτέλεσμα ο οδηγός οριακά να μην περιστρέφεται.»
Νομίζω η διατύπωση μπορεί να οδηγήσει τον μαθητής να ψάχνει θέση ισορροπίας του ημικυκλίου όπου η ΑΓ να σχηματίζει τυχαία γωνία.
Κατά την κίνηση του Σ το ημικύκλιο περιστρέφεται άρα νομίζω πρέπει να δοθεί ότι η ισορροπία του ημικυκλίου επιτυγχάνεται με την ΑΓ οριζόντια.
Γεια σου Άρη, σε ευχαριστώ για τον σχολιασμό. Η περιστροφή του οδηγού δεν μπορεί να ξεκινήσει αν δεν ξεπεράσει το σώμα το σημείο Ο. Θεωρείς ότι θα μπορούσε να έχει τέτοια ταχύτητα το σώμα ώστε η δύναμη που ασκεί άρα και δέχεται ο οδηγός από το σώμα στην ακτινική διεύθυνση να είναι ικανή να περιστρέψει τον οδηγό πριν αυτός φτάσει στο Ζ. Βέβαια και η τριβή ολίσθησης που αναπτύσσεται θα έχει ροπή αντίθετης φοράς από την ροπή της ακτινικής δύναμης που δέχεται ο οδηγός από τον οδηγό. Έχεις δίκιο για να μην αφήσω κανένα τέτοιο ενδεχόμενο ανοικτό θα το συμπληρώσω στην εκφώνηση , σε ευχαριστώ πολύ για τον χρόνο σου και τις παρατηρήσεις σου.