Ο ΝΕΥΤΩΝΑΣ

ΕΝΑ VΙDEO ΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΤΗΛΕΟΡΑΣΗΣ
ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΝΟΜΟΥΣ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ.

Απόσταση σωμάτων.

Τα σώματα Α και Β του σχήματος έχουν ίσες μάζες m₁=m₂=2kg και ηρεμούν σε οριζόντιο επίπεδο με το οποίο παρουσιάζουν συντελεστή τριβής ολίσθησης μ=0,2, δεμένα στα άκρα νήματος μήκους L=1m. Για t=0 ασκούμε στο Α σταθερή οριζόντια δύναμη μέτρου F=12Ν. Τη χρονική στιγμή t₁=3s το νήμα που συνδέει τα δύο σώματα κόβεται ενώ η δύναμη F συνεχίζει να ασκείται στο σώμα Α.

i)   Ποια η ταχύτητα των δύο σωμάτων τη στιγμή t₁;

ii)  Πόσο απέχουν τα δύο σώματα τη χρονική στιγμή t₂=8s;

Δίνεται g=10m/s².

Απάντηση:

Ισορροπία και κυκλική κίνηση.

Η σφαίρα Σ μάζας 0,2kg ισορροπεί δεμένη με δύο νήματα (1) και (2), όπου το (1) σχηματίζει γωνία 60° με την κατακόρυφο, ενώ το (2) είναι οριζόντιο, όπως στο σχήμα. Κόβουμε το οριζόντιο νήμα με αποτέλεσμα το σώμα να κινηθεί. Να βρεθεί η τάση του νήματος (1):

1. Πριν κοπεί το οριζόντιο νήμα.
2. Αμέσως μετά το κόψιμο του νήματος
3. Τη στιγμή που το νήμα γίνεται κατακόρυφο.
   Δίνεται g=10m/s².

Απάντηση:

Τριβή και 3ος Νόμος του Νεύτωνα.

Πάνω σε ένα τραπέζι ηρεμεί ένα κιβώτιο μάζας 0,5kg. Ασκούμε πάνω του, μέσω ενός δυναμομέτρου δύναμη μέτρου 1Ν και το κιβώτιο δεν μετακινείται.

1) Να σχεδιάστε τις δυνάμεις που ασκούνται στο κιβώτιο και να υπολογίστε τα μέτρα τους.

2) Το κιβώτιο ασκεί στο τραπέζι:

i. Το βάρος του.

ii. Δύναμη κατακόρυφη ίση με το βάρος του.

iii. Πλάγια δύναμη μεγαλύτερη του βάρους του.
Να δικαιολογήστε την απάντησή σας.

3) Τραβώντας με μεγαλύτερη δύναμη F₁=2Ν, μετακινούμε το κιβώτιο κατά 50cm σε 1s. Να υπολογιστεί το μέτρο της τριβής ολίσθησης μεταξύ κιβωτίου και τραπεζιού.

Δίνεται g=10m/s².

Απάντηση:

.

Τριβή και Νόμοι του Νεύτωνα

Τα σώματα Α και Β με ίσα βάρη Β₁=Β₂=200Ν βρίσκονται στο ίδιο κεκλιμένο επίπεδο. Το Α ηρεμεί ενώ το Β κατεβαίνει κατά μήκος του επιπέδου με σταθερή ταχύτητα.

Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν ως σωστές ή ως λανθασμένες και οι λανθασμένες προτάσεις να διατυπωθούν ξανά, ώστε να εκφράζουν σωστό περιεχόμενο.

i)   Το επίπεδο δέχεται από τα σώματα τα βάρη τους. Οπότε και από τα δύο σώματα δέχεται ίσες δυνάμεις 200Ν.

ii)  Το σώμα Α δέχεται μεγαλύτερη τριβή από το επίπεδο, από την δύναμη που δέχεται το Β, αφού η τριβή στο Α είναι στατική, ενώ στο Β τριβή ολίσθησης.

Απάντηση:

Μηχανική ενέργεια και τριβή.

Δύο σώματα Α και Β με ίσες μάζες αφήνονται να κινηθούν κατά μήκος δύο κεκλιμένων επιπέδων, όπως στο σχήμα, όπου η γωνία κλίσεως θ είναι μεγαλύτερη από την φ, από το ίδιο ύψος h από το οριζόντιο επίπεδο. Το Α εμφανίζει τριβή με το επίπεδο, ενώ το Β όχι.

1)  Το έργο του βάρους είναι μεγαλύτερο:

i) Για το Α         

ii) Για το Β         

iii) τα δύο έργα είναι ίσα

2)  Με μεγαλύτερη ταχύτητα στη βάση του επιπέδου θα φτάσει:

i) το Α              

ii) το Β             

iii) θα φτάσουν με την ίδια ταχύτητα.

Απάντηση:

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α΄ΛΥΚΕΙΟΥ.

Η άσκηση που μπήκε σαν 3ο ΘΕΜΑ στο σημερινό ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ της Α΄ΛΥΚΕΙΟΥ.

Ένα σώμα Α μάζας m₁=4kg ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο απέχοντας απόσταση d=24m από άλλο ακίνητο σώμα Β, μάζας m₂= 8kg. Για t=0 ασκείται στο σώμα σταθερή οριζόντια δύναμη F= 12Ν, μέχρι να μετακινήσει το σώμα κατά x₁=6m, όπου και παύει να ασκείται. Μετά από λίγο το σώμα Α συγκρούεται πλαστικά με το σώμα Β.

1. Ποια επιτάχυνση απέκτησε το σώμα Α και για πόσο χρόνο ασκήθηκε πάνω του η δύναμη F;
2. Ποια χρονική στιγμή συγκρούονται τα δύο σώματα και ποια η κοινή ταχύτητα του συσσωματώματος μετά την κρούση;

Απάντηση:

Η μπορείτε να το κατεβάσετε από ΕΔΩ.

.

Μεταβολή της ταχύτητας και δύναμη.

Ένα σώμα κινείται σε λείο οριζόντιο επίπεδο και στο διάγραμμα δίνεται η ταχύτητα του σώματος σε συνάρτηση με το χρόνο. Ποιο από τα παρακάτω σχήματα που δείχνουν την ταχύτητα και τη συνισταμένη δύναμη, είναι σωστό για τις χρονικές στιγμές:

i)   t₁= 1s

ii)  t₂=3s

iii) t₃=5s

Να εξηγείστε γιατί απορρίπτονται τα άλλα σχήματα.

Απάντηση:

Θεμελιώδης Νόμος της Μηχανικής και σύστημα σωμάτων.

Τα σώματα Α και Β με ίσες μάζες σύρονται με την επίδραση μιας οριζόντιας δύναμης F σε οριζόντιο επίπεδο, με το οποίο παρουσιάζουν τον ίδιο συντελεστή τριβής ολίσθησης, δεμένα με νήμα, όπως στο σχήμα.

Αν τη χρονική στιγμή t₁ κόβεται το νήμα που συνδέει τα δύο σώματα, ποιο από τα παρακάτω διαγράμματα, για τις ταχύτητες των σωμάτων, είναι σωστό;

Απάντηση:

Τριβή σε κεκλιμένο επίπεδο.

Ένας άνθρωπος συγκρατεί ένα κιβώτιο μάζας m=20kg σε κεκλιμένο επίπεδο, ασκώντας του μέσω νήματος δύναμη μέτρου F=180Ν, παράλληλης με το επίπεδο. Για την κλίση του επιπέδου θ δίνεται ημθ=0,6 και συνθ=0,8, ενώ g=10m/s².

1. Να βρεθεί η στατική τριβή που ασκείται στο σώμα.
2. Σε μια στιγμή ο άνθρωπος αφήνει το νήμα και το σώμα φτάνει στη βάση του επιπέδου με ταχύτητα υ=6m/s, αφού διανύσει απόσταση x=9m. Να βρεθεί ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ σώματος και επιπέδου.

Απάντηση:

Κρούση και επιβραδυνόμενη κίνηση.

Ένα βλήμα μάζας m=0,1kg κινείται με ταχύτητα υ=100m/s και σφηνώνεται σε ακίνητο σώμα Α μάζας Μ=1,9kg. Το συσσωμάτωμα κινείται στο οριζόντιο επίπεδο και σταματά αφού μετατοπισθεί κατά x=10m. 

1. Ποια η κοινή ταχύτητα του συσσωματώματος αμέσως μετά την κρούση;
2. Βρείτε την τριβή που ασκήθηκε στο συσσωμάτωμα.
3. Πόσο χρόνο διαρκεί η κίνηση μετά την κρούση;

Δίνεται g=10m/s².

Απάντηση:

Δύναμη και μεταβολή της ορμής.

Σε ένα τζάμι ρίχνουμε μια ξεφούσκωτη μπάλα Α με ταχύτητα υ₀. Μετά την κρούση η μπάλα πέφτει κατακόρυφα, χωρίς αρχική ταχύτητα.

Στο ίδιο τζάμι ρίχνουμε μια δεύτερη όμοια μπάλα Β, η οποία είναι όμως φουσκωμένη. Μετά την κρούση η μπάλα επιστρέφει με ταχύτητα υ₁, όπως στο σχήμα.

Αν το χρονικό διάστημα που οι μπάλες είναι σε επαφή με το τζάμι είναι το ίδιο, σε ποια περίπτωση κινδυνεύει να σπάσει το τζάμι;

Απάντηση:

.