55 / 290
Εκδόσεις ΜΠΑΧΑΡΑΚΗ – Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης
54
α.
Να βρείτε τη γωνιακή επιτάχυνση της ράβδου ως προς τον άξονα
περιστροφής τη στιγμή που αφήνεται ελεύθερη. (Μονάδες 5)
β.
Να βρείτε τη στροφορμή της ράβδου όταν φθάσει σε κατακόρυφη θέση.
(Μονάδες 5)
Τη στιγμή που η ράβδος φθάνει στην κατακόρυφη θέση το κάτω άκρο της
ράβδου συγκρούεται ακαριαία με ακίνητο σώμα Σ αμελητέων διαστάσεων που
έχει μάζα m=0,4 kg. Μετά την κρούση το σώμα κινείται κατά μήκος κυκλικού
τόξου ακτίνας L, ενώ η ράβδος συνεχίζει να κινείται με την ίδια φορά. Δίνεται
ότι η γωνιακή ταχύτητα της ράβδου αμέσως μετά την κρούση είναι
ω
5
, όπου
ω η γωνιακή ταχύτητά της αμέσως πριν την κρούση.
γ.
Να βρείτε την ταχύτητα του σώματος Σ αμέσως μετά την κρούση.
(Μονάδες 7)
δ.
Να βρείτε το ποσοστό της κινητικής ενέργειας που μετατράπηκε σε θερμική
ενέργεια κατά την κρούση. (Μονάδες 8)
Δίνονται: η ροπή αδράνειας της ράβδου ως προς τον άξονα Α
2
1
I
ML
3
και g=10m/s
2
.
Απάντηση:
α.
Από το θεμελιώδη νόμο της στροφικής κίνησης έχουμε:
A
L
M,L
m
Σ
A
L
M,L
m
Σ
K (I)
(II)
W
U
β
=0
K
W