Μάθημα : ΦΥΣΙΚΗ Α

Κωδικός : 1963010220

EL425104  -  ΠΕΤΡΙΔΗΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ

Πανελλαδικές 2013

Περιγραφή

        Σώμα Σ1 με μάζα m1 κινείται σε οριζόντιο επίπεδο ολισθαίνοντας προς άλλο σώμα Σ2 με μάζα m2 = 2 m1, το οποίο αρχικά είναι ακίνητο. Έστω υ0 η ταχύτητα που έχει το σώμα Σ1 τη στιγμή t0 = 0 και ενώ βρίσκεται σε απόσταση d = 1 m από το σώμα Σ2.

Αρχικά, θεωρούμε ότι το σώμα Σ2 είναι ακίνητο πάνω στο επίπεδο δεμένο στο ένα άκρο οριζόντιου ιδανικού ελατηρίου με αμελητέα μάζα και σταθερά ελατηρίου k, και το οποίο έχει το φυσικό του μήκος ℓ0. Το δεύτερο άκρο του ελατηρίου είναι στερεωμένο σε ακλόνητο τοίχο, όπως φαίνεται στο σχήμα. Πρίν την κρούση το σώμα Σ1 έχει ταχύτητα υ1=3*sqrt(10) m/s. Αμέσως μετά τη κρούση, που είναι κεντρική και ελαστική, το σώμα Σ2 αποκτά ταχύτητα με μέτρο υ2' = 2*sqrt(10) m/s ενώ το σώμα Σ1 αποκτά ταχύτητα με μέτρο υ1΄ = sqrt(10) m/s και φορά αντίθετη της αρχικής ταχύτητας. Δίνεται ότι ο συντελεστής τριβής ολίσθησης των δύο σωμάτων με το οριζόντιο επίπεδο είναι μ = 0,5 και ότι η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι g = 10 m/s2. 

Ερώτηση 1 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 6 βαθμοί) 

Να υπολογίσετε την αρχική ταχύτητα υ0 του σώματος Σ1

Ερώτηση 2 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 6 βαθμοί) 

Να υπολογίσετε το ποσοστό της κινητικής ενέργειας που μεταφέρθηκε από το σώμα Σ1 στο σώμα Σ2 κατά την κρούση.

Ερώτηση 3 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 6 βαθμοί) 

Να υπολογίσετε το συνολικό χρόνο κίνησης του σώματος Σ1 από την αρχική χρονική στιγμή t0 μέχρι να ακινητοποιηθεί τελικά. Δίνεται: sqrt(10)≅3,2

Ερώτηση 4 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 7 βαθμοί) 

Να υπολογίσετε τη μέγιστη συσπείρωση του ελατηρίου, αν δίνεται ότι m2 = 1kg και k = 105 N/m.