Φυσική Α Λυκείου-Κίνηση σε λείο και τραχύ δάπεδο

Κίνηση σε λείο και τραχύ δάπεδο

Κινητό μάζας 4 Kg την t = 0 περνά από σημείο Ο (x = 0 m) ενός λείου οριζόντιου δαπέδου, που ταυτίζεται με τον άξονα x’Ox, με ταχύτητα μέτρου υ₀ = 4 m/s. Την ίδια χρονική στιγμή δέχεται ακαριαία οριζόντια δύναμη, μέτρου F = 8 N ομόρροπη της υ₀, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, που ενεργεί συνεχώς στο σώμα. Αφού μετατοπιστεί κατά (ΟΑ) = Δx₁ = 32 m στο λείο δάπεδο, εισέρχεται σε περιοχή του δαπέδου με την οποία εμφανίζει συντελεστή τριβής μ = 0,5 (σημείο Α).

α) Να υπολογίσετε τη μετατόπιση του σώματος στο τραχύ δάπεδο μέχρι να μηδενιστεί η ταχύτητά του.

β) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα στον άξονα x'x, αμέσως μετά το μηδενισμό της ταχύτητάς του και να υπολογίσετε τα μέτρα τους, δικαιολογώντας πλήρως την απάντησή σας.

γ) Να βρεθεί ο συνολικός χρόνος της κίνησης.

δ) Να κάνετε τη γραφική παράσταση ταχύτητας – χρόνου, για όλη τη διάρκεια της κίνησής του.

ε) Να υπολογίσετε τη θερμότητα που εκλύεται στο περιβάλλον λόγω τριβής στο τραχύ δάπεδο. Δίνονται: g = 10 m/s² και ότι οι συντελεστές τριβής ολίσθησης και οριακής στατικής τριβής, είναι ίσοι (μ=μ_ορ).

Η απάντηση  από ΕΔΩ