Σάββατο, 26 Μαρτίου 2016

Μια μεταβλητή δύναμη ανεβάζει το σώμα.

Ένα σώμα μάζας m ηρεμεί στη βάση ενός λείου κεκλιμένου επιπέδου, σημείο Α. Σε μια στιγμή t=0, ασκείται πάνω του μια μεταβλητή δύναμη F=10t, με αποτέλεσμα μετά από λίγο, αφού μετατοπισθεί κατά x, να περνά από το σημείο Β, το οποίο απέχει κατακόρυφα κατά h από την αρχική του θέση Α, έχοντας ταχύτητα υ=√2gh.
i) Το έργο του βάρους από το Α στο Β είναι ίσο με:
α) W=mgx,   β) W=- mgx,   γ) W=-mgh,  δ) W=mgh
ii) Η μηχανική ενέργεια του σώματος αυξάνεται κατά την μετακίνηση από το Α στο Β κατά:
α) ΔΕ=mgx,   β) ΔΕ=2mgx,   γ) ΔΕ=2mgh, δ) ΔΕ=mgh
iii) Αφού η δύναμη F είναι μεταβλητή, το έργο της μπορεί να υπολογιστεί, κατασκευάζοντας το διάγραμμά της σε συνάρτηση με το χρόνο. Συμφωνείτε ή διαφωνείτε και γιατί;
iv) Το έργο της δύναμης F είναι ίσο με:
α) WF=mgx,   β) WF =Fx,   γ) WF =mgh,  δ) WF =2mgh
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
ή

Δευτέρα, 21 Μαρτίου 2016

Κίνηση με την επίδραση μεταβλητής δύναμης.

Ένα σώμα μάζας 2kg ηρεμεί σε οριζόντιο επίπεδο, με το οποίο εμφανίζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ=0,4. Σε μια στιγμή δέχεται την επίδραση μιας οριζόντιας μεταβλητής δύναμης, το μέτρο της οποίας μεταβάλλεται, σε συνάρτηση με την μετατόπιση x από την αρχική θέση ισορροπίας του, όπως στο διπλανό σχήμα.
i)  Να βρεθεί η αρχική επιτάχυνση την οποία θα αποκτήσει το σώμα.
ii) Να υπολογιστεί το έργο της ασκούμενης δύναμης μέχρι το σώμα να μετατοπιστεί κατά 4m.
iii) Ποια η ταχύτητα του σώματος στη θέση x=4m;
iv) Να υπολογίσετε τα μέτρα των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα στη θέση x=4m.
v)  Σε ποια θέση το σώμα έχει μηδενική επιτάχυνση; Μπορείτε να περιγράψετε την κίνηση του σώματος μέχρι να μετατοπιστεί κατά x=4m;
vi) Να υπολογιστεί η μέγιστη κινητική ενέργεια που αποκτά το σώμα.
Δίνεται g=10m/s2.
ή



Τετάρτη, 16 Μαρτίου 2016

Έργα δυνάμεων και κινητικές ενέργειες.

Ένα σώμα μάζας 0,4kg κινείται σε λείο οριζόντιο επίπεδο με την επίδραση τριών σταθερών δυνάμεων, όπως στο σχήμα. Οι δυνάμεις έχουν μέτρα F1=8Ν, F2=5Ν και F3=2Ν, ενώ η γωνία μεταξύ των δυνάμεων F2 και F3 είναι θ, όπου ημθ=0,6 και συνθ=0,8. Σε μια στιγμή περνά από ο σημείο Α με ταχύτητα υ1=1m/s, ενώ μετά από λίγο περνά από το σημείο Β με ταχύτητα υ2. Αν η απόσταση (ΑΒ)=x=0,8m και g=1m/s2, ζητούνται:
i) Η κινητική ενέργεια του σώματος στη θέση Α.
ii) Τα έργα των τριών δυνάμεων κατά τη διάρκεια της μετατόπισης από το Α στο Β.
iii) Το μέτρο της δύναμης που δέχεται το σώμα από το επίπεδο, καθώς και το έργο της.
iv) Η ταχύτητα υ2 του σώματος στη θέση Β.
ή



Τετάρτη, 9 Μαρτίου 2016

Ένα σώμα πάνω σε σανίδα που σύρεται, σαν Φ.Ε.

Σε οριζόντιο επίπεδο κινείται με σταθερή ταχύτητα υ0=3m/s μια μακριά σανίδα μάζας Μ=10kg, με τη επίδραση μιας σταθερής οριζόντιας δύναμης F=40Ν, όπως στο σχήμα.
1) Να σχεδιάστε τις δυνάμεις που ασκούνται στη σανίδα και να υπολογίστε την τριβή που δέχεται από το επίπεδο.
i) Να υπολογίστε το συντελεστή τριβής ολίσθησης μεταξύ σανίδας και επιπέδου.
Σε μια στιγμή t0=0,  αφήνουμε στο άκρο Α της σανίδας, χωρίς αρχική ταχύτητα, ένα σώμα Σ1 μάζας m=4kg, μικρών διαστάσεων, το οποίο εμφανίζει τριβή με τη σανίδα. Παρατηρούμε ότι η ταχύτητα της σανίδας μειώνεται, παρότι συνεχίζει να ασκείται πάνω της η δύναμη F.
2)  το σώμα Σ1 θα δεχθεί δύναμη τριβής από τη σανίδα με φορά:
α) προς τα δεξιά,   β) προς τ’ αριστερά.
3)  Η τριβή που δέχεται η σανίδα από το επίπεδο:
α) θα αυξηθεί,    β)  θα μειωθεί,   γ) θα παραμείνει σταθερή.
Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
4) Να σχεδιάσετε  τις δυνάμεις που ασκούνται στη σανίδα και στο σώμα Σ1, μόλις το σώμα τοποθετηθεί πάνω στη σανίδα.
Τη στιγμή t1=1s, η ταχύτητα της σανίδας παίρνει την τιμή υ΄=1m/s.
5) Μπορείτε να ερμηνεύσετε τη μείωση της ταχύτητας της σανίδας από 0-1s;
i) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση της σανίδας στο χρονικό διάστημα 0-t1.
6) Πόσο μετατοπίζετε η σανίδα στο ίδιο χρονικό διάστημα;
7) Να βρεθεί η τριβή που ασκείται στη σανίδα από το σώμα Σ1.
i) Να υπολογιστεί ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ σανίδας και σώματος Σ1.
8) Μπορείτε να περιγράψετε την κίνηση του σώματος Σ1;
i) Βρείτε την επιτάχυνση του Σ1, καθώς και την ταχύτητά του τη στιγμή t1.
ii) Πόσο απέχει το σώμα Σ1 από το άκρο Α της σανίδας τη στιγμή t1;
Δίνεται g=10m/s2.