Κύλινδρος και δοκός σε κίνηση.

Στο σχήμα ένας κύλινδρος μάζας m ηρεμεί σε οριζόντιο επίπεδο. Τοποθετούμε πάνω του μια δοκό μάζας m₁=10m και ασκούμε πάνω της μια κατάλληλη δύναμη F, ώστε η δοκός να παραμένει οριζόντια όπως στο σχήμα. 

Αν ο κύλινδρος δεν ολισθαίνει ούτε ως προς το επίπεδο, ούτε ως προς την δοκό:

i)    Να σχεδιάστε τις δυνάμεις που ασκούνται στον κύλινδρο.

ii)   Αν κάποια στιγμή η δοκός έχει ταχύτητα υ₁=0,6m/s ποια η ταχύτητα του άξονα περιστροφής του κυλίνδρου;

iii)  Αν κάποια στιγμή t₁ η κινητική ενέργεια του κυλίνδρου είναι ίση με 3J, πόση είναι τη στιγμή αυτή η κινητική ενέργεια της δοκού;

iv)  Υπολογίστε το έργο της δύναμης F, μέχρι τη στιγμή t₁.

Δίνεται για τον κύλινδρο Ι= ½ mR².

Απάντηση:

Κύλινδρος και δοκός σε κίνηση.