Β΄ Λυκείου Ορμή - Οριζόντια βολή

Δοκιμαστικός σωλήνας μάζας Μ=0,1Kg, κλεισμένος με πώμα μάζας m=0,05Kg, περιέχει μικρή ποσότητα αιθέρα. Ο σωλήνας προσδένεται σε νήμα μήκους L=0,4m  το άλλο άκρο του οποίου είναι στερεωμένο σε ακλόνητο σημείο Ο, και μπορεί να περιστρέφεται. Το πώμα  με το δοκιμαστικό σωλήνα βρίσκονται σε ύψος h=0,8m από το έδαφος. Θερμαίνουμε το σωλήνα, ο αιθέρας εξατμίζεται και οι ατμοί του αναγκάζουν το πώμα να εκτιναχθεί.

Α)  Με ποια ελάχιστη ταχύτητα πρέπει να εκτιναχθεί το πώμα ώστε ο σωλήνας να διαγράψει πλήρη κύκλο γύρω από το σημείο Ο;

Β) με ποια ταχύτητα πρέπει να εκτιναχθεί το πώμα, ώστε ο δοκιμαστικός σωλήνας να φθάσει σε τέτοια θέση που το νήμα με το οποίο είναι δεμένος ο σωλήνας να σχηματίζει με τη κατακόρυφη γωνία φ=60⁰ ;

Το πώμα  στη συνέχεια εκτελεί οριζόντια βολή.  Ζητείτε να υπολογίσετε  και για τις δυο ταχύτητες  που βρήκατε από τα ερωτήματα Α και Β 

Γ) την οριζόντια απόσταση  (βεληνεκές ) στην οποία θα προσγειωθεί το πώμα

Δ) την ταχύτητα με την οποία θα φθάσει στο έδαφος 

Δίνεται ότι g=10m/s² και οι τριβές, όπως και η αντίσταση του αέρα είναι αμελητέες.

Για να δείτε τη λύση πατήστε εδώ.