Ιούν
22
2009
Σώματα δεμένα σε κατακόρυφο ελατήριο
Το σύστημα των δύο σωμάτων ισορροπεί. Πόσο πρέπει να μετατοπίσουμε το δεύτερο σώμα έτσι ώστε να αποκολληθεί τελικά το πρώτο από το έδαφος; Με Drag and Drop μπορείτε να μετακινήσετε το δεύτερο σώμα και στην συνέχεια να πιέσετε έναρξη.

Τo σώμα m2 ισορροπεί. Αν το απομακρύνουμε κατά Α από την θέση ισορροπίας και το αφήσουμε ελεύθερο τότε εύκολα μπορεί να δειχθεί ότι θα εκτελέσει απλή αρμονική ταλάντωση με πλάτος Α (αρκεί να μη αποκολληθεί το σώμα που βρίσκεται στο έδαφος)

Θα υπολογίσουμε τώρα την συνθήκη που πρέπει να ισχύει για να μην αποκολλάται το σώμα που βρίσκεται στο έδαφος.

H Δύναμη του ελατηρίου που ενεργεί στο σώμα μάζας m1 σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή είναι

ενώ το βάρους του

Για να μη αποκολληθεί το σώμα m1 από  το έδαφος πρέπει σε κάθε στιγμή να ισχύει

Δεδομένου ότι η δύναμη Ν είναι δύναμη επαφής και δεν μπορεί να είναι ελκτική (δηλαδή το έδαφος μόνο σπρώχνει το σώμα) πρέπει επίσης να ισχύει

Αν δηλαδή καθόλη την διάρκεια της κίνησης η μέγιστη επιμήκυνση του ελατηρίου είναι μικρότερη από m1g/k τότε το σώμα m1 δεν θα αποκολληθεί. Είναι προφανές ότι όταν το ελατήριο είναι συμπιεσμένο (L<L0) η παραπάνω σχέση ικανοποιείται και άρα το σώμα αποκλείεται να αποκολληθεί από το έδαφος.

Μη νομίσετε ότι όλα τα παραπάνω είναι τίποτε το τραγικό. Η τελευταία εξίσωση δεν λέει τίποτε παραπάνω από το : για να σηκωθεί το σώμα από το έδαφος πρέπει να το τραβήξει κάποιος με δύναμη μεγαλύτερη του βάρους του. Στην δικιά μας περίπτωση αυτός που το τραβάει είναι το ελατήριο.

Στη θέση ισορροπίας τους σώματος m2 το ελατήριο είναι συμπιεσμένο κατά

Αν τώρα απομακρύνουμε το δεύτερο σώμα κατά Α (έτσι ώστε να μη αποκολληθεί το σώμα μάζας m1) και αφήσουμε ελεύθερο αυτό θα εκτελέσει απλή αρμονική ταλάντωση πλάτους Α. Οπότε το μέγιστο μήκος του ελατηρίου σε αυτήν την περίπτωση θα είναι

 

Σχόλια
Προσθήκη νέου Αναζήτηση
+/-
Γράψτε σχόλιο
Όνομα:
Email:
 
Τίτλος:
 
seilias   |94.67.179.xxx |18-Nov-2020 15:13:21
Σωστά, ξέφυγε! Πλέον δεν είναι δυνατή επεξεργασία του Flash οπότε θα μείνει έτσι. Σε λίγο δεν θα λειτουργούν διαδικτυακά οι Flash
προσομοιώσεις.
Ευχαριστώ για την παρατήρηση.
Κώστας Ζουρνάς  - εικόνα προσομοίωσης-πλάτος   |141.237.118.xxx |18-Nov-2020 09:10:49
Συγχαρητήρια για τις εξαιρετικές προσομοιώσεις και τη δουλειά σας. Στη συγκεκριμένη προσομοίωση (στην εικόνα) νομίζω ότι το
Α=(m1+m2)g/k (λείπει το g).

3.26 Copyright (C) 2008 Compojoom.com / Copyright (C) 2007 Alain Georgette / Copyright (C) 2006 Frantisek Hliva. All rights reserved."

Τελευταία ανανέωση ( 05.09.20 )