ΖΕΥΓΟΣ ΔΥΝΑΜΕΩΝ ΚΑΙ ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ.

Οι δυνάμεις που ασκούνται στη δοκό φαίνονται στο σχήμα. Επειδή το κέντρο μάζας της ράβδου βρίσκεται πάνω στον άξονα περιστροφής η συνισταμένη των δυνάμεων είναι ίση με μηδέν. Άρα η δύναμη που δέχεται η ράβδος από τον άξονα είναι κατακόρυφη με φορά προς τα πάνω και κατά μέτρο ίση με το βάρος: F=mg=30Ν.

Το σύστημα των δύο δυνάμεων αποτελεί ζεύγος με ροπή τ= - F·d=4Ν·m, οπότε η ράβδος αποκτά σταθερή γωνιακή επιτάχυνση αφού Στ=Ι·αγων.

Στ= dL/dt = ΔL/Δt = L/t αφού η ροπή παραμένει σταθερή, οπότε:

L=τ·t= 20kgm2/s.

Το έργο του ζεύγους είναι W=τ·θ = 4·10J = 40J, οπότε αυτή θα είναι και η κινητική ενέργεια της ράβδου, ενώ dΚ/dt = τ·ω = τ·αγων·t, οπότε οι απαντήσεις είναι:

α) Σ

β) Σ

γ) Λ

δ) Σ

ε) Σ

στ) Σ

ζ) Λ