| _______ | |
| α. v√ | 1- (b/R)2 , β. vb⁄R , γ. vb⁄2R |
Απάντηση:
"Η φύση αγαπά την αλήθεια, και η αλήθεια της φύσης διεκδικεί το δικαίωμα να εκτίθεται μόνο σε όσους την ποθούν." Φ. Ντοστογιέφσκι
| _______ | |
| α. v√ | 1- (b/R)2 , β. vb⁄R , γ. vb⁄2R |
Τρεις τέλεια λείες ελαστικές σφαίρες Α, Β και Γ, με
μάζες mA = 2 kg, mB = 4kg και mΓ = 8 kg, κινούνται κατά
μήκος της ευθείας που ενώνει τα κέντρα τους και προς την ίδια κατεύθυνση με
ταχύτητες μέτρων 4 m/s, 1m/s και 0,75 m/s, αντίστοιχα, όπως δείχνει το σχήμα. Αν πρώτα
συγκρουστεί η σφαίρα Α με τη Β, και στη συνέχεια η Β με τη Γ, τότε:Ένα σώμα Β σχήματος ορθογωνίου
παραλληλεπιπέδου, μάζας 4m, είναι τοποθετημένο πάνω σε ένα οριζόντιο σταθερό
τραπέζι. Πάνω του τοποθετούμε ένα όμοιων διαστάσεων σώμα Α μάζας 2m, όπως στο
σχήμα.
Μεταξύ της βάσης του σώματος Β και του τραπεζιού
υπάρχει τριβή με συντελεστή τριβής ολισθήσεως μ. Δεν υπάρχει τριβή μεταξύ των
δύο σωμάτων Α και Β.
Μια μικρή ελαστική σφαίρα μάζας m κινούμενη
οριζόντια με ταχύτητα v κατά μήκος μιας νοητής ευθείας, που διέρχεται
από το κέντρο μάζας του σώματος Β και είναι κάθετη στην κατακόρυφη πλευρά του,
συγκρούεται ελαστικά με το σώμα Β, σε ύψος d πάνω από την επιφάνεια
του τραπεζιού.
α. Η ελάχιστη τιμή της ταχύτητας v (ας την
συμβολίσουμε με υ0) για να ανατραπεί το σώμα Α είναι:
Σε κάθε ερώτηση να επιλέξετε το γράμμα που αντιστοιχεί
στην ορθή απάντηση και να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.
Αγνοήστε το ρόλο της τριβής στον αμελητέο χρόνο που διαρκεί η κρούση. Θεωρείστε
απεριόριστη την έκταση της επιφάνειας του τραπεζιού.
(Θέμα από τις κρατικές
εξετάσεις Jee-Advanced των Ινδιών, διασκευασμένο και προσαρμοσμένο
στις απαιτήσεις των Πανελληνίων).
Δύο σφαιρικές χάντρες Α και Β με μάζες
2m και m, αντίστοιχα, είναι περασμένες σε ένα κατακόρυφο λείο κυκλικό
σύρμα ακτίνας 10 m, κατά μήκος του οποίου μπορούν να ολισθαίνουν χωρίς
τριβές. Η χάντρα Β βρίσκεται ακίνητη στο κατώτερο σημείο του σύρματος, ενώ η
χάντρα Α αρχικά συγκρατείται σε μια θέση, που βρίσκεται στην ίδια οριζόντιο
ευθεία με το κέντρο του κυκλικού σύρματος. Αν δώσουμε στην Α μια αρχική
ταχύτητα ίση με √60 m/s προς τα κάτω θα συγκρουστεί με τη Β, η
οποία, στη συνέχεια, θα ανέλθει ως το αντιδιαμετρικό σημείο από το οποίο
ξεκίνησε η Α.
α. Να δείξετε ότι η παραπάνω κρούση δεν είναι
ελαστική.
β. Να βρείτε το πηλίκο της ταχύτητας, με την οποία οι
χάντρες στο τέλος της κρούσης απομακρύνονται η μία από την άλλη, προς την
ταχύτητα της μεταξύ τους προσέγγισης ελάχιστα πριν την κρούση.
γ. Αν η κρούση ήταν ελαστική ποια θα ήταν η τιμή του
παραπάνω πηλίκου;
Δίνεται η επιτάχυνση βαρύτητας g =
9,8 m/s2.