Επαναληπτικό Διαγώνισμα Φυσικής κατ. 2015.

Ράβδος ΟΓ=l=1m  μάζας M=3kg και ροπής αδράνειας I_cm=1/12 ml² ισορροπεί οριζόντια, στηριζόμενη στο άκρο της Γ, και μπορεί να στρέφεται σε κατακόρυφο επίπεδο, γύρω από το άλλο άκρο της Ο ,απ’ όπου διέρχεται οριζόντιος άξονας κάθετος στη ράβδο.  Σώμα μάζας m₁=4kg είναι δεμένο σε ελατήριο σταθεράς k=625N/m, το οποίο συγκρατείται συσπειρωμένο κατά d=0,4m. Στη θέση φυσικού μήκους (Θ.Φ.Μ.) βρίσκεται σημειακή μάζα m₂=1kg. Το οριζόντιο επίπεδο καθώς και το τεταρτοκύκλιο ακτίνας R=1m , είναι λεία. Αφήνουμε το ελατήριο ελεύθερο, οπότε το σώμα m₁ συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με το m₂, το οποίο με τη σειρά του συγκρούεται πλαστικά με τη ράβδο στο άκρο της Γ. 
Δίνεται g=10m/s².   Υπολογίστε:                                                                                                            

Δ1)  την ταχύτητα του σώματος m₁ λίγο πριν την κρούση του με το m₂, και το νέο πλάτος ταλάντωσής του .    

Δ2)  την στροφορμή του m₂ ως προς το Ο, λίγο πριν συγκρουσθεί με τη ράβδο.

Δ3) τον ρυθμό μεταβολής της στροφορμής  ως προς το Ο, καθώς και το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας του συστήματος, αμέσως μετά την κρούση.

Δ4)  τη γωνία εκτροπής της ράβδου από την αρχική της θέση, καθώς και τη συνισταμένη δύναμη που ασκείται στη  μάζα  m₂  στη θέση μέγιστης εκτροπής.                      

Δείτε όλο το διαγώνισμα σε  pdf  ή σε Word.