Ράβδος και σφαίρα χάσιμο επαφής.

H λεπτή και άκαμπτη ράβδος του παρακάτω σχήματος έχει μήκος L=1,6m και μάζα Μ=2Κg. H ράβδος ισορροπεί οριζόντια με τη βοήθεια κατακόρυφου νήματος που έχει όριο θραύσης Τ_θ=80Ν και είναι δεμένο σε απόσταση L/4 από το οριζόντιο καρφί Α που απέχει από το έδαφος ύψος Η=0,8μ.Στο μέσο Μ της ράβδου ισορροπεί σφαίρα μάζας m=1kg και ακτίνας r=0,1m.

Tη χρονική στιγμή t=0 ασκείται στο κέντρο της σφαίρας σταθερή οριζόντια  δύναμη  μέτρου F=2,24N έτσι ώστε η σφαίρα να αρχίσει να κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει πάνω στην ράβδο.Να βρεθούν:

α)Η χρονική στιγμή που θα κοπεί το νήμα

β)Η κινητική ενέργεια της σφαίρας την στιγμή που θα χτυπήσει για πρώτη φορά στο έδαφος.

γ)Οι περιστροφές που θα εκτελέσει η σφαίρα μέχρι να χτυπήσει στο έδαφος.

δ)Ποιο σώμα θα χτυπήσει πρώτο στο έδαφος;

I_ρA=1/3ΜL²  , I_σcm=0,4mr² ,g=10m/s²  & √3=1,7

ΑΠΑΝΤΗΣΗ