ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΕ ΕΠΙΤΑΧΥΝΟΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

1. Μπορείτε να φανταστείτε τη δοκό της άσκησης 4.56 σελ143 του σχολικού βιβλίου να διατηρεί την ισορροπία της χωρίς να αλλάξει κατεύθυνση ακόμη κι όταν κόψουμε το σχοινί; Αδύνατο; Και όμως γίνεται!

  Ισορροπία δοκού σε επιταχυνόμενο μέσο μεταφοράς

Η δοκός ΟΑ του σχήματος είναι ομογενής και ισοπαχής. Το άκρο της Ο είναι αρθρωμένο στη βάση της καρότσας ενός αυτοκινήτου, ενώ το άλλο της άκρο είναι δεμένο με αβαρές οριζόντιο σχοινί που σχηματίζει με αυτήν γωνία φ. Το όλο σύστημα επιταχύνεται οριζόντια.

α) Ποιο πρέπει να είναι το μέτρο της επιτάχυνσης ώστε το σχοινί ΑΓ να είναι οριακά τεντωμένο (Τάση = 0);

β) Να δείξετε ότι, με την παραπάνω τιμή επιτάχυνσης, η διεύθυνση της δύναμης που δέχεται η δοκός από την άρθρωση ταυτίζεται με τη διεύθυνση της δοκού και να υπολογίσετε το μέτρο της. Δίνεται η μάζα της δοκού M = 51 kgr.

Θα σας χρειαστούν: εφφ = 0,6,  ημφ = 0,51  και g = 9,9 m/sec².

• Η άσκηση σε PDF
• Η λύση της
•  Παρατήρηση 1η
• Παρατήρηση 2η

2.  Τα τρία αμαξίδια

Στο σχήμα φαίνονται τρία αμαξίδια, ένα μεγάλο και δύο μικρά, που κινούνται σαν ένα σύστημα με την επίδραση της δύναμης F. Δείξτε ότι η σχέση 

F = (M+m1+m2)	m2g
	2m1

δίνει  το μέτρο της δύναμης F για το οποίο τα μικρά αμαξίδια δεν κινούνται σε σχέση με το μεγάλο.

Δίνεται η σχέση r/R = 1/2 των δύο ακτίνων της διπλής τροχαλίας, στα αυλάκια της οποίας είναι τυλιγμένα τα δύο αβαρή σχοινιά που συγκρατούν τα μικρά αμαξίδια. 

Οι τριβές του μεγάλου αμαξιδίου με το έδαφος, των αμαξιδίων μεταξύ τους και της διπλής τροχαλίας με τον άξονά της θεωρούνται αμελητέες.

Η μάζα Μ είναι η μάζα του μεγάλου αμαξιδίου και της τροχαλίας μαζί. 


Δείτε:

• Την άσκηση σε PDF
• Τη λύση της
• Ένα σχόλιο

ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ ΣΕ ΓΕΦΥΡΑ ΚΑΙ ΜΙΑ … ΠΙΘΑΝΗ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΗ

Εξαιτίας μιας σεισμικής δόνησης κατά μήκος μιας  οριζόντιας, ευθύγραμμης και ελαστικής γέφυρας μήκους  L, που είναι στερεωμένη στα δύο της άκρα, διαδίδονται δύο αντίθετα εγκάρσια αρμονικά κύματα με ίδιο πλάτος και ίδια συχνότητα, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός στάσιμου κύματος όπου τα υλικά σημεία της γέφυρας εκτελούν ταλάντωση σε κατακόρυφη διεύθυνση. Στο κέντρο της γέφυρας (που το θεωρούμε στη θέση x = 0) εμφανίζεται κοιλία του στασίμου κύματος, του οποίου η εξίσωση είναι …

Δείτε:

• Ολόκληρη την άσκηση
• Μια προτεινόμενη αναλυτική λύση με σχόλια. 

Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΟΛΙΚΗΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΑΝΑΚΛΑΣΗΣ ΣΤΗ ΛΑΜΨΗ ΤΩΝ ΔΙΑΜΑΝΤΙΩΝ

"H μικρή κρίσιμη γωνία είναι ο λόγος που ένα κατεργασμένο διαμάντι λαμποκοπά στο φως." ΣΧΟΛ. ΒΙΒΛΙΟ σελ. 69

Από όλους τους δυνατούς συνδυασμούς  υλικών που έχουν μεταξύ τους μια σαφή διαχωριστική επιφάνεια, ο συνδυασμός διαμαντιού - αέρα παρουσιάζει μια από τις μικρότερες  τιμές  του πηλίκου n_b/n_a  και κατ’ επέκταση μια αρκετά μικρή κρίσιμη γωνία. Αυτή η ιδιομορφία του διαμαντιού είναι ο λόγος που κάνει τις κατεργασμένες διαμαντόπετρες⁽¹⁾ να λάμπουν εκθαμβωτικά. Λόγω της μικρής κρίσιμης γωνίας, το φώς εύκολα  παγιδεύεται μέσα στο διαμάντι. Οι περισσότερες ακτίνες που θα εισχωρήσουν σ’ αυτό θα προσπαθήσουν να βγουν στον αέρα προσπίπτοντας στη διαχωριστική επιφάνεια διαμαντιού - αέρα με γωνία μεγαλύτερη από την κρίσιμη. Έτσι, όταν εισχωρήσει φώς μέσα  στο διαμάντι, το πιθανότερο είναι να υποστεί ένα μεγάλο αριθμό ολικών εσωτερικών ανακλάσεων προτού εξέλθει πάλι στον αέρα. Το αποτέλεσμα είναι πιο εντυπωσιακό όταν το ακατέργαστο διαμάντι υποστεί μια επιδέξια σχεδιασμένη κοπή.

Εάν το διαμάντι κοπεί σωστά, τότε το φως που εισέρχεται από την κορυφή του παθαίνει ολικές εσωτερικές ανακλάσεις, εγκλωβίζεται μέσα στον κρύσταλλο και τελικά οδηγείται ξανά στην κορυφή της πέτρας αποδίδοντας τη μέγιστη δυνατή λάμψη (σχήμα α).

Εάν η κοπή⁽²⁾ των διαμαντιών είναι πολύ ρηχή (σχήμα β) ή αρκετά βαθιά (σχήμα γ), χάνουν μέρος της λάμψης τους, η οποία διασκορπίζεται στο κάτω μέρος (σχήμα β) ή στις πλευρικές επιφάνειες του διαμαντιού (σχήμα γ. Συνεπώς το πετράδι που δεν έχει τις σωστές αναλογίες είναι λιγότερο λαμπερό και εντυπωσιακό αλλά και όπως είναι φυσικό, χαμηλότερης αξίας.

 1.  Στη φυσική τους κατάσταση, τα διαμάντια έχουν κρυμμένη την ομορφιά τους. Παρ' όλο που η φύση προσδιορίζει το χρώμα την καθαρότητα και τα καράτια τους (5 καράτια = 1 gr), χρειάζεται ωστόσο το χέρι ενός ειδικού τεχνίτη ο οποίος με την κατάλληλη κοπή τους θα δημιουργήσει συγκεκριμένες γωνίες και αναλογίες ώστε να βελτιώσει τις οπτικές ιδιότητες στο εσωτερικό των διαμαντιών.

2.  Η λέξη κοπή αναφέρεται και στο σχήμα του διαμαντιού. Οι επτά δημοφιλέστερες κοπές διαμαντιού είναι: Round brilliant, marquise, pear, emerald-cut, princess, oval & heart.

ΓΙΑ ΝΑ ΜΗ ΧΑΝΕΤΕ ΧΡΟΝΟ … ΚΑΙ ΓΙΑ ΕΞΑΣΚΗΣΗ

 ΘΕΣΤΕ ΤΙΣ ΤΙΜΕΣ ΤΩΝ ΔΕΙΚΤΩΝ ΔΙΑΘΛΑΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕ ΕΝΑ ΚΛΙΚ ΘΑ ΕΧΕΤΕ:         

Α.  ΤΗΝ ΚΡΙΣΙΜΗ ΓΩΝΙΑ                                                                                                 

Β. ΤΙΣ ΤΑΧΥΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ ΣΤΑ ΔΥΟ ΥΛΙΚΑ                                                       

ΓΥΑΛΙΝΟ ΠΡΙΣΜΑ ΜΕ ΚΑΤΟΠΤΡΙΚΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ

Η κάθετη τομή ενός γυάλινου πρίσματος έχει το σχήμα ενός ισοσκελούς τριγώνου. Μια από τις ίσες έδρες του είναι επαργυρωμένη ώστε να λειτουργεί ως καθρέπτης. Μια φωτεινή μονοχρωματική δέσμη  προσπίπτει κάθετα στην άλλη μη επαργυρωμένη έδρα του και, μετά από δυο διαδοχικές ανακλάσεις, εξέρχεται από τη βάση του πρίσματος  με διεύθυνση κάθετη προς αυτήν.

Α) Να βρείτε τις γωνίες του πρίσματος.

Β) Οι τιμές του δείκτη

Δείτε:

·         Ολόκληρη την ερώτηση

·         Την απάντηση

ΠΡΙΣΜΑ ΜΕ ΤΟΜΗ ΟΡΘΟΓΩΝΙΟΥ ΤΡΙΓΩΝΟΥ ΣΤΟ ΝΕΡΟ ΚΑΙ ΜΙΑ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ

Μια παραλλαγή της 2.44 σελ. 83 του σχολικού βιβλίου.

 Ένα γυάλινο πρίσμα με τομή σχήματος ορθογωνίου τριγώνου είναι βυθισμένο εν μέρει μέσα στο νερό όπως στο σχήμα. Μια ακτίνα μονοχρωματικού φωτός προσπίπτει κάθετα στην πλευρά ΑΒ προερχόμενη από τον αέρα

Δείτε:

Ολόκληρη την ερώτηση

Την απάντηση