Δυνάμεις σε σώμα που εκτελεί γ.α.τ.

Ένα σώμα βάρους 10Ν ισορροπεί στο κάτω άκρο κατακόρυφου ελατηρίου, σταθεράς k, επιμηκύνοντάς το κατά 10cm. Εκτρέπουμε το σώμα κατακόρυφα κατά Α=10cm και αφήνοντάς το εκτελεί α.α.τ. Στο σχήμα φαίνεται η θέση ισορροπίας (Θ.Ι.) η κάτω ακραία θέση (1) και μια τυχαία θέση (2).

i)   Σχεδιάστε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα και στις τρεις παραπάνω θέσεις.

ii)  Πόσο είναι το μέτρο της δύναμης του ελατηρίου στη θέση ισορροπίας και πόσο στη θέση (1);

iii) Η συνισταμένη δύναμη που ασκείται στο σώμα:    
 α) στη θέση (1) κατευθύνεται προς τα πάνω        
 β) στη θέση (2) κατευθύνεται προς τα κάτω        
 γ) στη θέση ισορροπίας κατευθύνεται προς τα κάτω       
Χαρακτηρίστε σαν σωστές ή λαθεμένες τις παραπάνω προτάσεις.

iv) Υπάρχει κάποια θέση που το ελατήριο να μην ασκεί δύναμη στο σώμα; Αν ναι, πόση θα είναι η επιτάχυνση του σώματος στη θέση αυτή;

V)  Σε ποια θέση το ελατήριο έχει μέγιστη δυναμική ενέργεια;

Απάντηση

Δυνάμεις σε σώμα που εκτελεί γ.α.τ.