
Μια σανίδα μήκους L=4m ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο σε επαφή με κατακόρυφο τοίχο. Πάνω της ηρεμεί ένα σώμα Σ μάζας m=1kg στο αριστερό άκρο της, όπως στο σχήμα. Σε μια στιγμή τραβάμε το σώμα Σ ασκώντας του μια σταθερή οριζόντια δύναμη μέτρου F=6,5Ν, αλλά για να μην παρασυρθεί η σανίδα και να παραμείνει σε επαφή με τον τοίχο, της ασκούμε οριζόντια δύναμη F1. Το αποτέλεσμα είναι το σώμα Σ να εγκαταλείψει τη σανίδα με ταχύτητα υ1=2m/s.
- Να κάνετε δυο σχήματα, όπου στο πρώτο να σχεδιάστε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα Σ και στο δεύτερο στη σανίδα. Να αναφέρετε τα ζευγάρια δράσης-αντίδρασης που εμφανίζονται.
- Να υπολογιστεί το μέτρο της τριβής που ασκήθηκε στο σώμα Σ κατά την κίνησή του.
- Να υπολογίσετε το ελάχιστο μέτρο της δύναμης F1 που απαιτείται για να μην κινηθεί η σανίδα.
- Επαναλαμβάνουμε το πείραμα, ασκώντας στο σώμα Σ την ίδια δύναμη F, αλλά χωρίς να ασκούμε τη δύναμη F1 για ακινητοποίηση της σανίδας. Το αποτέλεσμα είναι να κινηθεί και η σανίδα. Τη στιγμή που το σώμα Σ εγκαταλείπει τη σανίδα, από το δεξιό της άκρο, έχει ταχύτητα υ2=3m/s. Για το παραπάνω χρονικό διάστημα, ζητούνται:
α) Η μετατόπιση του σώματος Σ.
β) Η αντίστοιχη μετατόπιση της σανίδας.
γ) Η ενέργεια η οποία μεταφέρεται στο σώμα Σ μέσω του έργου της δύναμης F και η ενέργεια που αφαιρέθηκε μέσω του έργου της τριβής από το Σ;
δ) Η ενέργεια η οποία μεταφέρεται από το σώμα Σ στη σανίδα και η μηχανική ενέργεια που μετατρέπεται σε θερμική στις τριβόμενες επιφάνειες των δύο σωμάτων.
Δίνεται g=10m/s2.
ή
![]()
Διονύση πολύ πλούσια και σχετική με την καθημερινή εμπειρία ..Θα είχε νομίζεις κάποιο ενδιαφέρον να διερευνήσουμε αν και πότε το σώμα μπορεί να πάρει μαζί του και τη σανίδα.
Καλησπέρα Γιάννη.
Το πρόβλημα μπορεί να έχει πολλές παραλλαγές και κάμποσα ακόμη ερωτήματα.
Εδώ στοχεύουμε στα έργα, στο πάρε-δώσε…
Καλησπέρα Διονύση
Σπουδαίο θέμα με τα ερωτήματα 4) γ) και δ) να ξεκαθαρίζουν τι γίνεται με τις ενεργειακές ροές και ιδιαίτερα με τις ροές εκείνες που η τριβή είναι υπεύθυνη.
Καλημέρα Μανώλη και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Αυτός ήταν και ο στόχος της ανάρτησης. Να διδαχτεί με κάποιο τρόπο, που να μην αφήνει προβλήματα, το πότε ένα σώμα "κερδίζει" και πότε "χάνει" ενέργεια και σε ένα δεύτερο επίπεδο να αποδεσμευτεί το έργο της τριβής από την άποψη ότι "μετράει τη θερμότητα".