Α΄Λυκείου Έργο - Ενέργεια - Ισχύς

Δυναμική  Έργο – Ενέργεια

Δυο σώματα Σ₁ και Σ₂ με μάζες m1=1Kg και m2=7Kg αντίστοιχα είναι δεμένα στα άκρα μη εκτατού νήματος το οποίο διέρχεται από τη περιφέρεια μιας λεπτής τροχαλίας, όπως φαίνεται στο σχήμα. Το σώμα Σ₁ μπορεί να ολισθαίνει σε οριζόντιο δάπεδο με το οποίο εμφανίζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ=0,6, ενώ το Σ₂ κρέμεται από το άλλο άκρο του νήματος και κινείται κατακόρυφα. Ασκούμε οριζόντια δύναμη F στο Σ₁, με φορά αυτήν που φαίνεται στο διπλανό σχήμα και το σύστημα των δυο σωμάτων κινείται με σταθερή ταχύτητα μέτρου υ=0,2m/s, με το σώμα Σ₂ να καταβαίνει κατακόρυφα. Θεωρήστε ότι το νήμα, όπως και η τροχαλία είναι αμελητέας μάζας, καθώς και την αντίσταση του αέρα αμελητέα. Η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι g=10m/s².

Δ₁) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα Σ₂ και να υπολογίσετε το μέτρο της δύναμης που δέχεται από το νήμα

Δ₂) Να υπολογίσετε την ισχύ (κατ΄απόλυτο  τιμή) της δύναμης F

Κάποια χρονική στιγμή που θεωρούμε ως t=0, καταργούμε τη δύναμη F

Δ₃) Να υπολογίσετε το μέτρο της επιτάχυνσης με την οποία κινούνται στη συνέχεια τα σώματα

Δ₄) Να υπολογίσετε το έργο της δύναμης που δέχεται το σώμα Σ₁ από το νήμα, από τη χρονική στιγμή t=0, μέχρι τη χρονική στιγμή  t₁=0,2s.

 

Για να δείτε τη λύση πατήστε εδώ.