Έχουμε κατασκευάσει ένα στερεό s, καρφώνοντας σε έναν ομογενή δακτύλιο μάζας m1=4kg (η οποία θεωρείται συγκεντρωμένη στην περιφέρειά του) και ακτίνας R=2m, μια ομογενή ράβδο μήκους l=4m και μάζας m2=6kg, όπως στο σχήμα, όπου το μέσον της ράβδου ταυτίζεται με το κέντρο Ο του δακτυλίου. Τοποθετούμε το στερεό s σε λείο οριζόντιο επίπεδο, με το επίπεδο του δακτυλίου οριζόντιο (το σχήμα σε κάτοψη) και μέσω αβαρούς νήματος, το οποίο έχουμε τυλίξει γύρω από τον δίσκο, ασκούμε την στιγμή t=0 στο στερεό, μια σταθερή οριζόντια δύναμη μέτρου F=12Ν. Την στιγμή t1=5s, το αντιδιαμετρικό του Α σημείο Β, έχει ταχύτητα μέτρου υΒ=4m/s, με κατεύθυνση αντίθετη της δύναμης, όπως στο σχήμα.
i) Να υπολογιστούν την στιγμή t1, η ταχύτητα του κέντρου μάζας Ο του στερεού s, καθώς και η ταχύτητα του σημείου Α, στο οποίο καταλήγει το νήμα.
ii) Να υπολογιστεί η ροπή αδράνειας της ράβδου, ως προς το κέντρο μάζας της Ο.
iii) Να υπολογιστεί το έργο της ασκούμενης δύναμης F, μέχρι τη στιγμή t1.
iv) Ποια η στιγμιαία ισχύς της δύναμης F και ποιος ο αντίστοιχος ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας της ράβδου, τη στιγμή t1.
Η εξίσωση υπολογισμού της ροπής αδράνειας της ράβδου, δεν θεωρείται γνωστή.
ή
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου