Μια σφαίρα και η δύναμη από ένα νήμα.

Στο διπλανό σχήμα δίνεται μια σφαίρα δεμένη με νήμα, σε τρεις εκδοχές.

  1. Στην (Α) περίπτωση η σφαίρα κρέμεται στο άκρο νήματος και παραμένει ακίνητη, ενώ μέσω του νήματος της ασκούμε μια κατακόρυφη δύναμη με φορά προς τα πάνω με μέτρο F1=10Ν. Αφού σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται πάνω της να υπολογίσετε το βάρος της σφαίρας.
  2. Στο (Β) σχήμα η ίδια σφαίρα κινείται κατακόρυφα προς τα πάνω με σταθερή ταχύτητα υ1=2m/s. Μπορείτε να βρείτε το μέτρο της δύναμης F2.
  3. Στο σχήμα (Γ) η σφαίρα μας κινείται οριζόντια με σταθερή ταχύτητα μέτρου υ2=4m/s. Τότε:

α) Η δύναμη F4 έχει μέτρο F4=20Ν, αφού η σφαίρα έχει διπλάσια ταχύτητα από την αντίστοιχη ταχύτητα υ1 στην κατακόρυφη κίνηση.

β) Στη σφαίρα ασκούνται τρεις δυνάμεις, οι F3 και F4, όπως έχουν σημειωθεί στο σχήμα και το βάρος, κατακόρυφο με φορά προς τα κάτω.

Χαρακτηρίστε τις παραπάνω προτάσεις ως σωστές ή λανθασμένες.

γ) Για τα μέτρα των δυνάμεων F3 και F4 ισχύει:

γ1) F3=10Ν και F4=0,   γ2) F3=0Ν και F4=10Ν,    γ3) F3=10Ν και F4=20Ν.

Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας, θεωρώντας αμελητέα την αντίσταση του αέρα.

Απάντηση:

ή

Αφήστε μια απάντηση