Η Φυσική στο Διαδίκτυο

Θέματα, Ασκήσεις, Πειράματα,… για το μάθημα της Φυσικής – του Παναγιώτη Παζούλη

4ο Θέμα Φυσικής κατεύθυνσης

Συγγραφέας: ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΠΑΖΟΥΛΗΣ στις 8 Ιουνίου, 2009

Μπορεί το 4ο θέμα της φυσικής κατεύθυνσης να λυθεί, εάν θεωρήσουμε την τροχαλία και το σώμα Σ ως σύστημα και να λάβουμε υπόψη μόνο τις εξωτερικές ροπές που ασκούνται στο σύστημα;Νομίζω, ναι.
Θεμελιώδης Νόμος στροφικής κίνησης
Στ=Ισ*αγων
Η ροπή αδράνειας του συστήματος είναι:
Ισ=ΜR^2+mR^2
Η ροπή αδράνειας του συστήματος είναι σταθερή και δεν εξαρτάται από το μήκος του νήματος που είναι κρεμασμένο το σώμα Σ, μιας και το νήμα δεν είναι ράβδος για να κρατά το σώμα Σ σε μια απόσταση από τον άξονα περιστροφής, αλλά εφαρμόζει το σώμα Σ στο σημείο που εφάπτεται το νήμα την τροχαλία.
Επίσης, γνωρίζουμε ότι η τροχαλία περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή επιτάχυνση. Με δεδομένο ότι οι εξωτερικές ροπές του συστήματος είναι σταθερές θα πρέπει και η ροπή αδράνειας του συστήματος να είναι σταθερή και ανεξάρτητη του μήκους του νήματος. Δηλαδή η άσκηση έχει τήν ίδια λύση είτε το νήμα από το οποίο κρέμεται το σώμα Σ είναι 1cm ή 1m είτε 10m.