Ένας ομογενής δίσκος μάζας 40kg
και ακτίνας 0,5m μπορεί να στρέφεται χωρίς τριβές γύρω από σταθερό κατακόρυφο άξονα
z, ο οποίος είναι κάθετος στο επίπεδο του δίσκου και περνά από το κέντρο του Ο.
Γύρω από το δίσκο τυλίγουμε ένα αβαρές νήμα, στο άκρο Α του οποίου, ασκούμε μια
σταθερή οριζόντια δύναμη μέτρου F=10Ν.
i) Να υπολογιστεί η γωνιακή ταχύτητα του δίσκου τη
στιγμή t1 όπου το άκρο Α του νήματος έχει μετατοπισθεί κατά x1=4m.
ii) Ποιος ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας
του δίσκου τη στιγμή t1;
iii) Να βρεθεί ξανά η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του
δίσκου τη στιγμή που το άκρο Α του νήματος έχει μετατοπισθεί κατά 4m.
iv) Ποιος θα είναι τώρα ο αντίστοιχος ρυθμός μεταβολής
της κινητικής ενέργειας του δίσκου την παραπάνω στιγμή;
v) Επαναλαμβάνουμε το πείραμα, αλλά τώρα μεταβάλλουμε
το μέτρο της δύναμης σε συνάρτηση με το χρόνο σύμφωνα με την εξίσωση F=2t (S.Ι.), διατηρώντας σταθερή την κατεύθυνσή της.
Να βρεθεί η κινητική ενέργεια του δίσκου τη χρονική στιγμή t1=10s.
Δίνεται η ροπή αδράνειας του δίσκου,
ως προς κάθετο άξονα που περνά από το κέντρο του Ι= ½ mR2.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου