Ένα Φρένο Σε Μια Τροχαλία

Η ομογενής ράβδος του σχήματος έχει μάζα Μ_Ρ και μήκος L=3m και μπορεί να στρέφεται ως προς

κάθετο άξονα που διέρχεται από το σημείο Α με την βοήθεια άρθρωσης. Πάνω στη ράβδο και σε απόσταση L/4 από το άκρο στήριξης έχει τοποθετηθεί ένα σώμα μάζας m=1kg. Αρχικά η ράβδος ισορροπεί οριζόντια με την βοήθεια αβαρούς νήματος που είναι τυλιγμένο στη διπλή τροχαλία. Η τροχαλία αποτελείται από δύο ομοαξονικούς κυλίνδρους με μάζες Μ₁=4kg και ακτίνα R₁=0,1m και Μ₂=8kg και ακτίνα R₂=0,2m. Στο άκρο του μικρού κυλίνδρου είναι περασμένο σώμα μάζας m₁=2kg. Στο άλλο άκρο του μεγάλου κυλίνδρου είναι περασμένο σχοινί που δένεται στο άκρο της ράβδου και είναι κάθετο σε αυτήν. (Σχήμα 1)

Α. Να υπολογίσετε τα μέτρα των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα μάζας m₁ και στην ράβδο και βρείτε τη μάζα της ράβδου.

Β. Κάποια χρονική στιγμή που θεωρούμε t=0s τοποθετούμε το σώμα m στο άκρο Α και συγκρατούμε την τροχαλία ακλόνητη με τη βοήθεια  φρένου όπως φαίνεται στο σχήμα 2. Εκτοξεύουμε το σώμα m προς τα δεξιά από το άκρο Α με ταχύτητα μέτρου υ=0,5m/s. Αν μεταξύ των επιφανειών της ράβδου και του σώματος m δεν εμφανίζονται τριβές και το νήμα έχει όριο θραύσης Τ_θρ=15Ν να κάνετε τα διαγράμματα της δύναμης της στατικής τριβής που ασκεί το φρένο στην τροχαλία σε συνάρτηση με την απομάκρυνση x του σώματος m από το σημείο Α και με το χρόνο t. Θεωρείστε ότι το φρένο ακουμπά εφαπτομενικά στην τροχαλία σε ένα σημείο.

η συνέχεια εδώ