Αλλαγή προσανατολισμού του άξονα περιστροφής ενός τροχού

Ο τροχός του σχήματος έχει ροπή αδράνειας Ι και στρέφεται γύρω από τον άξονά του με γωνιακή ταχύτητα μέτρου ω.
Με τα χέρια μας συγκρατούμε τον άξονα σε κατακόρυφη θέση. Κάποια στιγμή ασκούμε
κατάλληλη ροπή ζεύγους ώστε να αναγκάσουμε τον άξονα να στραφεί κατά 90º σε χρόνο Δt.

1. Να βρείτε την αρχική στροφορμή του τροχού, καθώς και τη
μεταβολή της στο χρόνο Δt.

2. Να υπολογίσετε το μέτρο τ της ροπής ζεύγους που προκάλεσε τη μεταβολή
αυτή.

Η απάντηση που συχνά συναντάμε σ’ αυτό το ερώτημα είναι η εξής:

Είναι σωστή; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

3. Αν τα σημεία όπου κρατάμε τον άξονα απέχουν απόσταση d να υπολογίσετε το μέτρο F της οριζόντιας δύναμης που ασκούμε με το κάθε χέρι, ώστε να στρέψουμε τον άξονα.

4. Να επαναλάβετε τα προηγούμενα για περιστροφή 180º στον ίδιο χρόνο Δt.

Εφαρμογή:

I = 0,2 kg∙m² , ω = 10 r/s , Δt = 1 s , d = 0,5 m

Εδώ η συνέχεια: Αλλαγή προσανατολισμού άξονα