Εκδόσεις ΜΠΑΧΑΡΑΚΗ – Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης
72
Για οποιοδήποτε σημείο της περιφέρειας ισχύει:
cm
γων
α
α
R
(2)
(2)
2 cm
cm
α
(1) F 2R TR M R
2F T M α
R
(3)
Για την μεταφορική κίνηση του σώματος
Σ
ισχύει:
cm
cm
cm
ΣF m α T mg m α T m α mg
(4)
(4)
cm
cm
cm
(3) 2F m α mg M α 2F mg (M m) α
2
cm
cm
cm
2F mg
230 200
α
α
α 1m/s
M m
30
γ.
Για το σώμα Σ ισχύει:
2
cm
cm
1
2h 2 2
h α t
t
t 2s
2
a
1
Επομένως η ταχύτητα του θα είναι:
cm
υ α t 2m/ s
Την ίδια στιγμή το στερεό Π έχει γωνιακή ταχύτητα:
υ 2
ω
10rad / s
R 0,2
και έτσι το μέτρο της στροφορμής θα είναι:
2
2
L Ιω MR ω 10 0,04 10 L 4kgm / s
δ.
Η επιτάχυνση του σημείου Α θα είναι
2
Α
cm
α 2α 2m/ s
οπότε σε t=2s το σημείο Α θα έχει μετατοπιστεί κατά
2
2
Α
1
1
x α t
2 2 x 4m
2
2
ε.
Το έργο της δύναμης F από t=0 έως t=2s θα είναι:
W F x 115 460J
Την ίδια χρονική στιγμή η κινητική ενέργεια του στερεού λόγω της
περιστροφικής του κίνησης θα είναι:
2
2 2
2
2
περ
cm
περ
1 1
1
1
K Ιω ΜR ω Μυ 10 2 K 20J
2 2
2
2
‘Έτσι το ποσοστό % του έργου της δύναμης F που μεταφέρθηκε στο στερεό ως
κινητική ενέργεια περιστροφικής κίνησης είναι:
περ
F
Κ
20
100
Π% 100% 100% %
W 460
23