Δευτέρα, 14 Δεκεμβρίου 2009

Μια ράβδος σε ισορροπία και η τροχαλία σε κίνηση

H άσκηση αυτή είναι αρκετά διδακτική για τους μαθητές της Γ! Λυκείου και βρίσκεται στο πνεύμα των ασκήσεων που δίνονται στις εισαγωγικές εξετάσεις.
P.M. Φυσικός

Στην διάταξη του σχήματος η ράβδος ΑΒ είναι ομογενής μήκους L και στο άκρο της Β έχει στερεωθεί σφαίρα διπλάσιου βάρους από το βάρος της ράβδου. 

Το σημείο στήριξης Ο της ράβδου απέχει από το άκρο της Β απόσταση L/4. H ελεύθερη τροχαλία έχει μάζα m και ακτίνα r το δε νήμα που διέρχεται από τον λαιμό της είναι αβαρές και δεν μπορεί να ολισθαίνει. Εάν στο ελεύθερο άκρο Ν του νήματος εφαρμόζεται κατακόρυφη δύναμη F με φορά προς τα πάνω, της οποίας το μέτρο είναι 2mg, όπου g= η επιτάχυνση της βαρύτητας, τότε η ράβδος παραμένει συνεχώς οριζόντια. Να βρεθούν:
i) το βάρος της ράβδου ΑΒ και
ii) η επιτάχυνση του σημείου Ν. Δίνεται ότι, η ροπή αδράνειας της τροχαλίας ως προς άξονα που διέρχεται από το κέντρο της και είναι κάθετος στο επίπεδό της είναι Ι=mr2/2.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου