Κύλιση δίσκου.

Από τον συνάδελφο Χρήστο Ασημακόπουλο έλαβα μια άσκηση πάνω σε κύλιση ενός δίσκου, στην οποία προτείνεται και ένας τρόπος, πρόβλεψης της κατεύθυνσης της τριβής. Αφού τον ευχαριστήσω για την προσφορά του, την δίνω για μελέτη.

Ο δίσκος του σχήματος κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει κατά μήκος του πλάγιου επιπέδου με την επίδραση της δύναμης F στο ανώτερο σημείο του και παράλληλα του πλαγίου επιπέδου. Αν γνωρίζετε ότι: F=0,55mg, φ=30°, g=10m/s², m=1kg, R=0,5m και I_cm= ½ mR²_,  αφού δικαιολογήσετε  την φορά της  στατικής τριβής  να  υπολογίσετε:

1. Την επιτάχυνση του κέντρου μάζας του δίσκου καθώς και τη στατική τριβή που ενεργεί στο  δίσκο.
2.  Τη μεταβολή της στροφορμής του δίσκου κατά τη διάρκεια Δt= t₂ - t₁ =2s.
3. Το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας του δίσκου λόγω περιστροφικής κίνησης τη χρονική στιγμή  t₁=2s.
4. Το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας του δίσκου λόγω μεταφορικής κίνησης τη χρονική στιγμή  t₁=2s.
5. Το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας του δίσκου τη χρονική στιγμή  t₁=2s.
6. Το ρυθμό μεταβολής της δυναμικής  ενέργειας του δίσκου τη χρονική στιγμή  t₁=2s.
7. Την ισχύ της  F  τη χρονική στιγμή  t₁= 2s.

 Απάντηση:

,