ΕΛΙΚΑ –ΕΛΑΤΗΡΙΟ-ΧΑΣΙΜΟ ΕΠΑΦΗΣ

Στο παρακάτω σχήμα η οριζόντια  λεπτή ράβδος  έχει μάζα m₁ =4Κg  και μήκους l₁=0,2m και μπορεί να περιστρέφεται χωρίς τριβές γύρω από οριζόντιο άξονα Ο που είναι στερεωμένος σε κατακόρυφο ιδανικό ελατήριο σταθεράς Κ=100Ν/m που δεν εμποδίζει την στροφική κίνηση της ράβδου μήκους l₁.To κάτω άκρο του ελατηρίου είναι στερεωμένο σε οριζόντια ράβδο ΑΓ  μάζας Μ  και μήκους L=2m που βρίσκεται πάνω σε δύο υποστηρίγματα που απέχουν μεταξύ τους d= 1,5m και το ένα  υποστήριγμα βρίσκεται στο ένα άκρο Α της ράβδου.

Σημειακό σώμα μάζας m=1Kg κινείται κατακόρυφα  προς τα πάνω  με ταχύτητα μέτρου u=2m/s  και  την χρονική στιγμή t=0 συγκρούεται ακαριαία με το ένα άκρο της ράβδου μήκους l₁ ενώ αμέσως μετά την κρούση το σημειακό σώμα ακινητοποιείται στιγμιαία. Αν μετά την κρούση η ράβδος μάζας m₁ μόλις και δεν συγκρούεται με την οριζόντια ράβδο ΑΓ και η ράβδος ΑΓ μόλις και δεν χάνει την  επαφή της με το υποστήριγμα στο σημείο Α  να βρεθούν:

Α)Η απώλεια ενέργειας εξαιτίας της κρούσης του σημειακού σώματος με την ράβδο μήκους l₁

B)To φυσικό μήκος του ελατηρίου

Γ)Η μάζα της  οριζόντιας ράβδου

Δ)H χρονική στιγμή που για πρώτη φορά η ράβδος μήκους l₁ μόλις και φτάνει την οριζόντια ράβδο μήκους L.

Δίνεται για την ράβδο Ι_cm=1/12ML².

ΑΠΑΝΤΗΣΗ