Φυσική Γ' Λυκείου

72 / 290

71
Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης – Εκδόσεις ΜΠΑΧΑΡΑΚΗ
β. Να βρείτε την επιτάχυνση του σώματος Σ. (Μονάδες 5)
Για την χρονική στιγμή που το σώμα Σ έχει ανέλθει κατά h = 2 m, να βρείτε:
γ. Το μέτρο της στροφορμής του στερεού Π ως προς τον άξονα περιστροφής
του. (Μονάδες 6)
δ. Τη μετατόπιση του σημείου Α από την αρχική του θέση. (Μονάδες 6)
ε. Το ποσοστό του έργου της δύναμης F που μετατράπηκε σε κινητική
ενέργεια του στερεού Π κατά τη μετατόπιση του σώματος Σ κατά h.
(Μονάδες 5)
Δίνεται g = 10 m/s2.
To συνολικό μήκος κάθε νήματος παραμένει σταθερό.
Απάντηση:
α. Αρχικά το στερεό Π ισορροπεί.
Άρα  Στ 0   
F T' τ τ 0  F 2 R  T΄R = 0  T΄ = 2 F (1)
Ισχύει T΄ = Τ (2) επειδή το σχοινί είναι αβαρές.
Το σώμα m ισορροπεί άρα
         ΣF 0 T W 0 Τ W 0 T W (3)
Επομένως η (1) από (2) και (3) θα γίνει:
 
     
W m g 20 10
W 2F F 100N
2 2 2
β. Για την περιστροφική κίνηση του στερεού:
2
γ F Τ γ γ Στ Ια τ τ Ια F 2R TR MR α        (1)
Επειδή δεν υπάρχει ολίσθηση μεταξύ σχοινιού και τροχαλίας τα σημεία της
περιφέρειας του μικρού κυλίνδρου, τα σημεία του σχοινιού και το σώμα μάζας
m, έχουν κάθε στιγμή το ίδιο μέτρο ταχύτητας.
R
2R
O
M
T
A
F
T΄
w