Έχουμε μια ομογενή τροχαλία μάζας Μ = 5kg και ακτίνας R=0,4 m. Η τροχαλία σε απόσταση r από το κέντρο της Ο έχει ένα λεπτό κυκλικό αυλάκι στο οποίο έχουμε τυλίξει πολλές φορές αβαρές και μη εκτατό νήμα. Σε μια στιγμή t=0, ασκούμε στο άκρο Α του νήματος μια κατακόρυφη δύναμη F=40Ν, ενώ ταυτόχρονα αφήνουμε ελεύθερη την τροχαλία να κινηθεί, μέχρι τη στιγμή t1=1s. Αν το άκρο Α του νήματος αποκτά επιτάχυνση α= 2m/s2 με φορά προς τα πάνω, ενώ g=10m/s2:
i) Να υπολογιστεί η ενέργεια που μεταφέρεται στην τροχαλία μέσω της δύναμης, από 0-t1, καθώς και η ισχύς της δύναμης την στιγμή t1.
Μονάδες: 3+3=6
ii) Ποια η κινητική ενέργεια της τροχαλίας την στιγμή t1;
Μονάδες: 6
Αν η ροπή αδράνειας της τροχαλίας ως προς τον άξονά της δίνεται από την εξίσωση Ι= ½ mR2:
iii) Να βρεθεί η ακτίνα r που έχει το αυλάκι, στο οποίο έχουμε τυλίξει το νήμα.
Μονάδες: 7
iv) Να υπολογισθεί ο ρυθμός μεταβολής της στροφορμής και η στροφορμή της τροχαλίας ως προς τον οριζόντιο άξονα περιστροφής, ο οποίος διέρχεται από τα μέσα των δύο βάσεων, την χρονική στιγμή t1.
Μονάδες: 3+3=6
Τα δύο πρώτα ερωτήματα πρέπει να απαντηθούν χωρίς να χρησιμοποιηθούν τα παρακάτω (ροπή αδράνειας…) δεδομένα ή ευρήματα.
ή
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου