Τρίτη, 22 Μαρτίου 2011

Έργο και Κινητική ενέργεια στη σύνθετη κίνηση στερεού.

Ένας κύλινδρος ακτίνας R=1m ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Ο κύλινδρος έχει μια λεπτή εγκοπή βάθους 0,25m μέσα στην οποία έχουμε τυλίξει ένα αβαρές νήμα. Ασκούμε στο άκρο Α του νήματος μια σταθερή οριζόντια δύναμη F=8,5N μέχρι το άκρο Α να μετατοπιστεί κατά xΑ=4m, όπως φαίνεται στο σχήμα:
i)  Πόση ενέργεια μεταφέρεται στο στερεό μέσω του έργου της δύναμης;
ii)  Η επιτάχυνση ενός σημείου Ρ (επαφής του κυλίνδρου με το επίπεδο) είναι:
όπου αΑ η επιτάχυνση του άκρου Α του νήματος.
iii) Η μεταφορική κινητική ενέργεια του κυλίνδρου θα είναι ίση με:
α)  16J,              β) 25J           γ) 34J
iv) Το έργο της ασκούμενης ροπής  θα είναι ίσο με:
α) 9J,                  β) 18J,           γ)  22J.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
Δίνεται η ροπή αδράνειας του κυλίνδρου ως προς τον άξονα περιστροφής του που διέρχεται από τα κέντρα των δύο βάσεών του Ι= ½ ΜR2.

Δεν υπάρχουν σχόλια: