Ένας κύλινδρος σε λείο κεκλιμένο επίπεδο

Γύρω από έναν ομογενή κύλινδρο μάζας m, τυλίγουμε ένα αβαρές και μη εκτατό νήμα. Τοποθετούμε τον κύλινδρο σε λείο κεκλιμένο επίπεδο κλίσεως θ και ασκούμε στο άκρο Α του νήματος, σταθερή δύναμη F, παράλληλη με το επίπεδο και μέτρου F= ½ mg∙ημθ.

i) Ο κύλινδρος θα κινηθεί κατά μήκος του επιπέδου:

α) προς τα πάνω,  β) προς τα κάτω,  γ) δεν θα κινηθεί κατά μήκος του επιπέδου.

ii) Μέσω του έργου της δύναμης F:

α) μεταφέρεται ενέργεια στον κύλινδρο,

β) αφαιρείται ενέργεια από τον κύλινδρο,

γ) τίποτα από τα δύο.

iii) Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, η κινητική ενέργεια του κυλίνδρου εμφανίζεται σαν μεταφορική κινητική ενέργεια Κ_μ και σαν στροφική κινητική ενέργεια Κ_π. Ο λόγος Κ_μ/Κ_π είναι ίσος με:

α)  ½ ,    β)  1,    γ) 2.

Να δικαιολογήσετε αναλυτικά τις απαντήσεις σας.

Δίνεται η ροπή αδράνειας του κυλίνδρου ως προς τον άξονά του Ι= ½ mR².

Απάντηση:

ή

   Ένας κύλινδρος σε λείο κεκλιμένο επίπεδο

Ένας κύλινδρος σε λείο κεκλιμένο επίπεδο