Δυναμική

1) Στο χρονικό διάστημα 0-5s τα δύο σώματα είναι προσκολλημένα, έτσι τα αντιμετωπίζουμε σαν ένα σώμα για το οποίο έχουμε:

ΣF=mολ∙α ή

F-(m1+m2)g = (m1+m2)∙α από όπου:

α =(36-30)/(2+1) m/s2 =2m/s2.

Σωστή πρόταση είναι η γ.

2) Η κίνηση των σωμάτων είναι ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη και ισχύουν:

υ=α∙t = 2m/s2∙5s=10m/s και

y= ½ α t2= ½ 2m/s2∙25s2=25m.

3) Μόλις αποκολληθεί το σώμα Β, θα συνεχίσει να κινείται προς τα πάνω με επιτάχυνση:

ΣF=m∙α2

–Β=mα2

α2= -g

Δηλαδή κινείται προς τα πάνω έχοντας σταθερή επιβράδυνση ίση με την επιτάχυνση της βαρύτητας. Έτσι η κίνησή του είναι ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη για την οποία ισχύουν οι εξισώσεις:

υ=υ0-gt (1) και

Δy= υ0t – ½ gt2 (2) .

Αντικαθιστώντας στη σχέση (1) υ=0 βρίσκουμε ότι το σώμα Β σταματά την προς τα πάνω κίνησή του μετά από χρόνο:

0=10-10t

t=1s.

Άρα η ταχύτητα του Β σώματος μηδενίζεται τη χρονική στιγμή t1=6s.

4) Μόλις αποσπασθεί το Β σώμα, για το σώμα Α έχουμε:

ΣF= m1∙α1

F-m1g = m1∙α1 από όπου

α1=(36-20)/2 m/s2 = 8m/s2.

Έτσι από 5s-8s το σώμα Α θα έχει μετατοπισθεί κατά:

Δy10t+ ½ α1t2 = (10∙3+ ½ 8∙9)m= 66m

Ενώ το σώμα Β μετατοπίζεται κατά:

Δy2=υ0t- ½ gt2 = (10∙3- ½ 10∙9)m = - 15m.

Πράγμα που σημαίνει ότι το σώμα Β βρίσκεται 15m πιο χαμηλά από το σημείο που έγινε η αποκόλλησή του από το Α σώμα. Συνεπώς η απόσταση των δύο σωμάτων είναι:

D= 66m + 15m =81m.

5) Με βάση τα προηγούμενα σωστό διάγραμμα είναι το γ.