Δευτέρα, 21 Δεκεμβρίου 2009

Αρχή διατήρησης στροφορμής και ανακύκλωση παραθύρου

Ένα ξύλινο  παράθυρο  αποτελείται από τέσσερις  ράβδους μάζας M=3Kg η κάθε μία και σχηματίζοντας ένα τετράγωνο πλευράς L=1m. Μία πέμπτη όμοια  οριζόντια ράβδος  χωρίζει το τετράγωνο στην μέση. Το ξύλινο αυτό παράθυρο μπορεί να περιστρέφεται χωρίς τριβές γύρω από οριζόντιο άξονα xx΄ που διέρχεται από την πάνω οριζόντια ράβδο.

Ένας φυσικός συλλέκτης όπλων προσπαθεί να δοκιμάσει  το καινούργιο του όπλο  πυροβολώντας κατά «ρυπάς» και οριζόντια   εναντίον της κατώτερης οριζόντιας ράβδου. Παρατηρεί ότι όταν πυροβολεί 5 σφαίρες που σφηνώνονται στην κάτω οριζόντια ράβδο το παράθυρο μόλις και φτάνει σε γωνία 90ο σε σχέση με την αρχική του θέση κατακόρυφη θέση. Πόσες τουλάχιστον σφαίρες πρέπει να ρίξει για να μπορέσει το παράθυρο να κάνει  ανακύκλωση γύρω από το άξονα xx΄. Να θεωρηθεί ότι η σφαίρες  κινούνται οριζόντια και σφηνώνονται ταυτόχρονα στην ράβδο και ότι η κάθε σφαίρα  έχει μάζα m=0,05kg. Δίνεται για τη κάθε ράβδο που περιστρέφεται γύρω από το ένα της άκρο η ροπή αδράνειας της είναι  Ια=1/3ΜL2.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου