Λειάνσεις….

O Μπάρμπα Γιάννης  ο  σιδεράς  μη έχοντας δουλειά τώρα στην κρίση παίζει με ένα σιδερένιο δαχτυλίδι μάζας Μ  και ακτίνας R=1,5/π   m και με τον μικρό του εγγονό  το Φοίβο. Με ένα σιδηροτροχό λειαίνει το μισό δαχτυλίδι με αποτέλεσμα το μισό δαχτυλίδι να παρουσιάζει συντελεστή  τριβής  ολίσθησης με μία σανίδα μεγάλου  μήκους d₁  μ₁=0,1  ενώ το άλλο μισό που δεν έχει λειανθεί να παρουσιάζει συντελεστή τριβής με την ίδια σανίδα μ₂=0,6. Ο μικρός   Φοίβος παίρνει το δαχτυλίδι και την σανίδα μήκους   και αρχίζει να εκτελεί διάφορα πειράματα για να διασκεδάσει τον παππού του.

Α ΠΕΙΡΑΜΑ:

Με την σανίδα δημιουργεί διάφορα κεκλιμένα επίπεδα σταθερής  γωνίας φ και παρατηρεί την κίνηση του δαχτυλιδιού.

Β ΠΕΙΡΑΜΑ:

Με την σανίδα δημιουργεί κεκλιμένο επίπεδο γωνίας κλίσης φ τέτοια ώστε το  ημφ=3/5  και αφήνει το δαχτυλίδι από το ανώτερο σημείο της σανίδας  με το σημείο επαφής του δαχτυλιδιού με τη σανίδα να είναι το σημείο όπου είχε αρχίσει την λείανση ο παππούς του.

α) Για ποια ανώτερη τιμή της εφαπτομένης της  γωνίας στο πρώτο πείραμα ο Φοίβος θα παρατηρεί συνεχώς κύλιση χωρίς ολίσθηση.

β) Αν στο δεύτερο πείραμα ο Φοίβος παρατηρεί αρχικά κύλιση του δαχτυλιδιού τι ταχύτητα έχει το κέντρο μάζας του δαχτυλιδιού μετά από μία πλήρη περιστροφή;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ