Δυο δυνάμεις και η στροφορμή του σώματος

 

Ένα υλικό σημείο αμελητέων διαστάσεων, με μάζα m=1kg, ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο δεμένο στο άκρο αβαρούς και μη εκτατού νήματος μήκους l=2m, το άλλο άκρο του οποίου έχει δεθεί σε σταθερό σημείο Ο. Σε μια στιγμή t=0, στο σώμα ασκούνται δύο οριζόντιες, σταθερού μέτρου δυνάμεις F1=F2=1Ν, όπου η F1 είναι κάθετη στο νήμα, ενώ η F2 σχηματίζει γωνία θ, με την προέκταση του νήματος, με αποτέλεσμα το σώμα να διαγράφει οριζόντιο κύκλο, όπως στο σχήμα (σε κάτοψη). Στο διπλανό διάγραμμα δίνεται η στροφορμή του σώματος, ως προς το κέντρο Ο της κυκλικής τροχιάς, σε συνάρτηση με το χρόνο, όπου τη στιγμή t΄ =10s, παύει να ασκείται η δύναμη F1.

i) Να υπολογιστεί ο ρυθμός μεταβολής της στροφορμής του σώματος, ως προς το Ο, τη χρονική στιγμή t1=5s.

ii) Να βρεθεί η γωνία θ.

iii) Για την χρονική στιγμή t1=5s να υπολογιστούν:

α) Η ισχύς κάθε δύναμης που ασκείται  στο σώμα.

β) Η τάση  του νήματος.

γ) Η γωνιακή επιτάχυνση του σώματος.

iv) Να υπολογιστεί η στροφορμή του σώματος, ως προς το Ο, την χρονική στιγμή t2=14s.

Απάντηση:

ή

Αφήστε μια απάντηση