Ένα ελατήριο και δύο φορτία

Μικρός δακτύλιος Σ, που μπορεί να θεωρηθεί σημειακός, μάζας m = 0,1kg και φορτίου q = 10^-6C, είναι κολλημένος στο ένα άκρο ιδανικού οριζόντιου ελατηρίου σταθεράς k = 10N/m, που έχει το φυσικό του μήκος l₀ = 0,3m, ενώ το άλλο του άκρο Ο είναι ακλόνητο. Ο δακτύλιος μπορεί να κινείται σε κατακόρυφο μονωτικό οδηγό ΚΛ όπως στο σχήμα. Στο σημείο Ο τοποθετούμε ακλόνητο σημειακό φορτίο Q = 2.10^-6C και αφήνουμε ελεύθερο το σύστημα ελατήριο – Σ να κινηθεί από την οριζόντια θέση.
i) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις στην αρχική θέση και να υπολογίσετε τα μέτρα τους. Ποια είναι η αρχική επιτάχυνση του δακτυλίου;
ii) Όταν η γωνία, που σχηματίζει ο άξονας του ελατηρίου με την αρχική του θέση έχει συνφ = 0,75 να βρεθεί
α) η ταχύτητα
β) η επιτάχυνση του δακτυλίου Σ.
Δίνεται g = 10m/s², k_c = 9.10⁹Nm²/C².

Απάντηση (Word)
Απάντηση (Pdf)