Τι θα γίνει αν γλιστρήσουν οι πέτρες;

Ένας οριζόντιος δίσκος μπορεί να στρέφεται γύρω από κατακόρυφο άξονα που περνά από το κέντρο του, χωρίς τριβές. Πάνω στο δίσκο έχουμε τοποθετήσει μερικές μικρές πέτρες, όπως στο σχήμα. Μέσω ενός νήματος που έχουμε τυλίξει γύρω του ασκούμε στο δίσκο οριζόντια δύναμη σταθερού μέτρου F η οποία εφάπτεται στην περιφέρειά του, για χρονικό διάστημα t₁, οπότε το σύστημα  αποκτά γωνιακή ταχύτητα ω₁.

i)   Βάζουμε λίγη λιπαντική ουσία στα σημεία που βρίσκονται οι πέτρες και επαναλαμβάνουμε το πείραμα.  Έτσι, οι πέτρες γλιστρούν πάνω στο δίσκο και σταματούν την ολίσθηση (ως προς το δίσκο),  σε νέες θέσεις όπως στο σχήμα (β), πριν ακόμη ολοκληρωθεί το χρονικό διάστημα t₁. Η γωνιακή ταχύτητα ω₂ που θα αποκτήσει τώρα το σύστημα είναι:

α)  μικρότερη από ω₁        β)  ίση με ω₁      γ) μεγαλύτερη από ω₁.

ii)  Αν μετακινούσαμε από πριν τις πέτρες στις θέσεις του σχήματος (β) και μετά ασκούσαμε τη δύναμη, το σύστημα θα αποκτούσε γωνιακή ταχύτητα ω₃. Να συγκρίνετε αυτή τη γωνιακή ταχύτητα με τις τιμές από τα προηγούμενα πειράματα.

iii) Ποιος ο αντίστοιχος ρυθμός μεταβολής της στροφορμής του σώματος Σ;

Απάντηση:

Τι θα γίνει αν γλιστρήσουν οι πέτρες;