Η φύση αγαπά την αλήθεια, και η αλήθεια της φύσης διεκδικεί το δικαίωμα να εκτίθεται μόνο σε όσους την ποθούν. Φ. Ντοστογιέφσκι

Τετάρτη, 6 Ιουνίου 2018

Προσοχή στο σχεδιασμό των δυνάμεων! (Ένα ακόμη θέμα Β στα στερεά)


Στο σχήμα, η ομογενής και ισοπαχής ράβδος ΑΚ, μήκους L, μπορεί να περιστρέφεται χωρίς τριβές γύρω από άξονα κάθετο στο σημείο της Ο. Ένας δίσκος Δ μπορεί να περιστρέφεται, χωρίς τριβές και αυτός, γύρω από οριζόντιο άξονα κάθετο στο άκρο Κ της ράβδου.  
Τυλίγουμε στην περιφέρεια του δίσκου Δ ένα αβαρές νήμα και στο ελεύθερο άκρο του δένουμε ένα μικρό σώμα Σ. Αρχικά διατηρούμε το σύστημα ράβδο – δίσκο – σώμα Σ, ακίνητα, με το σχοινί τεντωμένο. Κάποια στιγμή αφήνουμε τη ράβδο, το δίσκο και το σώμα ελεύθερα να κινηθούν. Παρατηρούμε ότι το σώμα αρχίζει να κινείται κατακόρυφα προς τα κάτω, χωρίς το νήμα να ολισθαίνει στην περιφέρεια του δίσκου, που κι αυτός αρχίζει να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του· η ράβδος όμως παραμένει ακίνητη στην αρχική της οριζόντια θέση.

Αν ο δίσκος και το σώμα έχουν ίσες μάζες (mΔ  =  mΣ = m), τότε η μάζα της ράβδου είναι:
α. ίση με 4m/3,     
β. μεγαλύτερη από 4m/3,   
 γ. μικρότερη από 4m/3
Δίνεται για το δίσκο:  Ιcm = mR2/2.

1 σχόλιο :

  1. Ένα σύνηθες λάθος, που κάνουν οι μαθητές, είναι να πάρουν τη συνθήκη ισορροπίας Στ(ο)= 0 για το σύστημα ράβδος – δίσκος. Κι αυτό είναι λάθος.
    Για την αποφυγή τέτοιων λαθών, καλό είναι, αν έχουμε σύστημα σωμάτων, να σχεδιάζουμε για κάθε σώμα χωριστά ένα σχήμα με τις δυνάμεις που ενεργούν πάνω του.

    ΑπάντησηΔιαγραφή