Μεταφορική κίνηση ή κύλιση;

Σε λείο οριζόντιο επίπεδο ηρεμεί μια σανίδα μάζας m=20kg, πάνω στην οποία ηρεμεί ένας ομογενής τροχός της ίδιας μάζας m. Ο συντελεστής οριακής στατικής τριβής μεταξύ τροχού και σανίδας είναι μ_s=0,5.

i)  Σε μια στιγμή ασκούμε στο κέντρο Ο του τροχού μια σταθερή οριζόντια δύναμη F, μέτρου 80Ν.

α) Υποστηρίζεται η άποψη ότι ο τροχός θα κυλίσει, χωρίς να κινηθεί η σανίδα. Να εξηγήσετε (χωρίς μαθηματικές εξισώσεις) αν η άποψη αυτή είναι σωστή ή λανθασμένη.

β) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση του κέντρου μάζας Ο του τροχού.

γ) Να βρεθεί επίσης η επιτάχυνση της σανίδας.

ii) Επαναλαμβάνουμε το πείραμα, αλλά τώρα ασκούμε ταυτόχρονα και στον τροχό και στη σανίδα  δύο ίσες δυνάμεις F₁=F₂=80Ν, όπως στο σχήμα. Να υπολογίσετε τις επιταχύνσεις που θα αποκτήσουν ο τροχός και η σανίδα.

Δίνεται g=10m/s² ενώ η ροπή αδράνειας του τροχού ως προς κάθετο άξονα που περνά από το κέντρο του Ο Ι= ½ mR².

Απάντηση:

ή

Μεταφορική κίνηση ή κύλιση;

Μεταφορική κίνηση ή κύλιση;