Με αφορμή το σχήμα της σελ. 119 και όχι μόνο…2

Και τώρα το δεύτερο μέρος της άσκησης του Νίκου Ανδρεάδη που απευθύνεται σε ΠΟΛΥ ΚΑΛΟΥΣ μαθητές αλλά και σε καθηγητές. Μην ξεχνάτε ότι είναι συνέχεια της προηγούμενης ανάρτησης...

-------------------------

 

Αρχικά κρατώντας το σώμα Σ διατηρούμε τα σώματα της διάταξης ακίνητα. Μεταξύ κυλίνδρου και αβαρούς ράβδου η στατική τριβή είναι ικανή να αποτρέπει την ολίσθηση, δηλ. το σύστημα "κύλινδρος-αβαρής ράβδος-ράβδος-σφαιρίδια" μπορεί να κινείται σαν ένα σώμα. Μεταξύ της τροχαλίας και του ακλόνητου άξονά της οι τριβές θεωρούνται αμελητέες. Δεν παρατηρείται ολίσθηση του νήματος στη τροχαλία και στο κύλινδρο. Δίνονται: M=2kg, m_Τ=2kg, r=0,2m, m_k=1kg, R=0,4m, d=4R, m_ρ=(3/8)m_k, m=(1/8)m_k, η ροπή αδράνειας ωςπρος τον κατακόρυφο άξονα συμμετρίας της αβαρούς ράβδου, για τη ράβδο I_ρ=(m_ρd²)/12 και το κύλινδροI_k=(m_kR²)/2, η ροπή αδράνειας της τροχαλίας ως προς τον άξονα περιστροφής της I_Τ=(m_Τr²)/2, π=3,14 καιg=10m/s².

1.    Να βρείτε το ρυθμό μεταβολής της στροφορμής του συστήματος "κύλινδρος-αβαρής ράβδος-ράβδος-σφαιρίδια" ως προς το κατακόρυφο άξονα συμμετρίας της αβαρούς ράβδου, καθώς και της τροχαλίας ως προς τον άξονά της.

2.    Να βρείτε το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας του σώματος Σ, του συστήματος "κύλινδρος-αβαρής ράβδος-ράβδος-σφαιρίδια" και της τροχαλίας τη χρονική στιγμή t=2s.

3.    Να βρείτε το μέτρο της ροπής της στατικής τριβής που ασκείται στην αβαρή ράβδο λόγω της επαφής της με το κύλινδρο.

4.    Να βρείτε το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας του συστήματος "αβαρής ράβδος-ράβδος-σφαιρίδια" τη χρονική στιγμή t=2s.

Απάντηση:

 .