Κυριακή 13 Μαΐου 2012

Μια πλάγια πλαστική κρούση αλλά μετά τι;


Σε ένα λείο οριζόντιο επίπεδο ηρεμεί ένα σώμα Σ1 μάζας m1=1kg δεμένο στο άκρο οριζόντιου ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k=100Ν/m και φυσικού μήκους ℓ0=0,6m, το άλλο άκρο του οποίου είναι δεμένο σε σταθερό σημείο Ο. Σε απόσταση s=0,628m ηρεμεί ένα δεύτερο σώμα Σ2, της ίδιας μάζας, όπως στο σχήμα. Τα δύο σώματα θεωρούνται υλικά σημεία αμελητέων διαστάσεων. Μετακινούμε το σώμα Σ1 συσπειρώνοντας το ελατήριο κατά 0,4m  και σε μια στιγμή t0=0 το αφήνουμε να ταλαντωθεί, ενώ ταυτόχρονα εκτοξεύουμε οριζόντια με ταχύτητα υ2 το σώμα Σ2. Μόλις το σώμα Σ1 φτάσει στην θέση ισορροπίας του, τα  δύο σώματα συγκρούονται πλαστικά.
i)   Με ποια ταχύτητα κινήθηκε το σώμα Σ2 πριν την κρούση;
ii)  Να βρεθεί η ταχύτητα του συσσωματώματος Σ  αμέσως μετά την κρούση.
iii) Πόση είναι η απώλεια της μηχανικής ενέργειας κατά την κρούση;
iv) Μετά από λίγο το ελατήριο έχει δυναμική ενέργεια 4J. Για τη θέση αυτή:
α)  Να υπολογιστεί η ταχύτητα του συσσωματώματος Σ.
β)  Ποιος ο ρυθμός μεταβολής της στροφορμής του Σ, ως προς κατακόρυφο άξονα που περνά από το άκρο Ο του ελατηρίου;
γ) Να βρεθεί η απόσταση του σημείου Ο, από τον φορέα της ταχύτητας του συσσωματώματος.


Δεν υπάρχουν σχόλια: