Τρίτη 28 Απριλίου 2009

Μια κρούση σφαίρας και αυτή…. η τριβή….

Ένα σώμα Σ μάζας Μ=20kg ηρεμεί σ’ οριζόντιο επίπεδο, με το οποίο παρουσιάζει συντελεστές τριβής μ=μs=0,075, δεμένο στο άκρο οριζόντιου ελατηρίου σταθεράς k=50Ν/m που έχει το φυσικό του μήκος. Μια σφαίρα μάζας m1=10kg και διαμέτρου 2R=h, όπου h το ύψος του σώματος Σ, η οποία δεν παρουσιάζει τριβή με το επίπεδο, κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει με ταχύτητα κέντρου μάζας υ0=1,5m/s και με κατεύθυνση τον άξονα του ελατηρίου, όπως στο σχήμα. Σε μια στιγμή η σφαίρα συγκρούεται μετωπικά και ελαστικά με το σώμα Σ. Στη διάρκεια της κρούσης δεν αναπτύσσεται δύναμη τριβής μεταξύ σφαίρας και σώματος Σ.

i)     Πόσο τοις εκατό μειώνεται η κινητική ενέργεια της σφαίρας λόγω κρούσης;
ii)    Ποια είναι η μέγιστη συσπείρωση του ελατηρίου, μέχρι τη θέση που  μηδενίζεται η ταχύτητα του σώματος Σ;
iii)   Πόσο συνολικά διάστημα θα διανύσει το σώμα Σ μέχρι να σταματήσει και ποια τα μέτρα των δυνάμεων που ασκούνται πάνω του στην θέση που σταματά;
Δίνεται η ροπή αδράνειας της σφαίρας ως προς μια διάμετρό της Ι= 2/5 m1·R2 και g=10m/s2.

 .

4 σχόλια:

Georgio Kosmidis είπε...

Καλησπέρα...εχω κάτι απορίες σχετικά με την άσκηση...1)Πώς η σφαίρα έχει ταχύτητα υο πριν τη κρούση;..αυτή δεν είναι η αρχική της ταχύτητα;..δεν αλλάζει επειδή το επίπεδο δεν ειναι λειο;2)όταν έχουμε κρούση μεταζυ δυο σωματων και ένα τουλάχιστον από αυτά δεν θεωρείται υλικο σημείο...μπορούμε να εφαρμόσουμε ΑΔΟ;..δεν εφαρμόζουμε μόνο Αρχή Διατ.Στροφορμή;

Γιώργος Μαθητής Γ'Λυκείου

Ανώνυμος είπε...

Αφού το επίπεδο είναι λείο η σφαίρα κινείται με σταθερή ταχύτητα και σταθερή γωνιακή ταχύτητα.
Ναι εφαρμόζεται και η ΑΔΟ στα στερεά, όχι μόνο η ΑΔΣ, αρκεί το σύστημα να είναι μονωμένο.
Διονύσης Μάργαρης

Georgio Kosmidis είπε...

Ναι σωστά...η σφαίρα κινείται σε λείο επίπεδο..το μπέρδεψα με αυτό του σώματος Σ...

ευχαριστώ..

παυλος είπε...

1)πιστευω στο πρωτο ερωτημα η απαντηση ειναι 63,5%.
2)Απορια.Μετα την κρουση η σφαιρα μεταφερεται προς τα αριστερα στρεφομενη δεξιοστροφα.Αρα η συνολικη ταχυτητα του κατωτερου σημειου της σφαιρας εχει φορα προς τα αριστερα.Δεν θα επρεπε η συνολικη ταχυτητα να ειναι 0 αφου η σφαιρα κυλιεται χωρις ολισθηση?