Μπορεί μία κάθετη δύναμη στην μετατόπιση να παράγει έργο;

Πάνω σε ένα λείο οριζόντιο επίπεδο ισορροπεί δίσκος μάζας  Μ=10kg και ακτίνας R=0,1m. Από το κέντρο του δίσκου περνάμε οριζόντιο ελατήριο σταθεράς Κ=10π²N/m  έτσι ώστε να μπορεί να περιστρέφεται  χωρίς τριβές ο δίσκος και το ελατήριο να μην εμποδίζει την κίνηση του δίσκου.

Την χρονική στιγμή t=0 εφαρμόζουμε συνεχώς κατακόρυφη μεταβλητή  δύναμη F=10t (SI) στο άκρο του δίσκου και εκτοξεύουμε το δίσκο με αρχική oριζόντια  ταχύτητα μέτρου u_o=π/10m/s όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα.Aν η δύναμη καταργηθεί όταν η ταχύτητα του κέντρου μάζας μηδενιστεί για πρώτη φορά να βρεθούν:

Α) Το έργο της δύναμης

B) H μέγιστη κινητική ενέργεια του συστήματος μετά την κατάργηση της δύναμης.

Γ) Η εξίσωση της ταχύτητας για το κατώτερο σημείο του δίσκου σε συνάρτηση με το χρόνο μετά την κατάργηση της δύναμης.

Για το δίσκο δίνεται Ι_cm=0,5MR² & π²=10.

AΠΑΝΤΗΣΗ