Γύρω από μια στεφάνη μάζας 2kg έχουμε τυλίξει ένα αβαρές
και μη εκτατό νήμα. Τοποθετούμε τη στεφάνη σε κεκλιμένο επίπεδο κλίσεως θ=30°
και ασκώντας στο άκρο Α του νήματος δύναμη F, παράλληλη στο επίπεδο, η στεφάνη
ισορροπεί.
i)
Να αποδείξετε ότι το επίπεδο δεν είναι λείο και να υπολογίσετε το μέτρο της
ασκούμενης δύναμης F.
ii)
Κάποια στιγμή t0=0, μεταβάλλουμε το μέτρο της δύναμης στην τιμή F1=4Ν,
οπότε έχουμε την κίνηση της στεφάνης. Αν οι συντελεστές τριβής μεταξύ στεφάνης
και επιπέδου είναι μ=μs=√3/2, να αποδείξτε ότι η ασκούμενη τριβή
είναι στατική, υπολογίζοντας το μέτρο
της.
iii)
Να υπολογιστούν τη χρονική στιγμή t1=4s:
α) η ταχύτητα του κέντρου μάζας Ο της στεφάνης,
καθώς και η κινητικής της ενέργεια.
β) Η ισχύς κάθε δύναμης που ασκείται στη
στεφάνη.
γ)
Ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας της στεφάνης.
iv)
Να υπολογιστούν τα έργα των δυνάμεων που ασκούνται στη στεφάνη από 0-t1.
Δίνονται ότι: Η μάζα της στεφάνης θεωρείται συγκεντρωμένη
στην περιφέρειά της, ενώ g=10m/s2 και ημ30°= ½, συνθ=√3/2.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου