ΦΥΣΙΚΗ: 265. 3 Μάζες και κρούση

Ένα σώμα μάζας m1=1Kg έχει τη χρονική στιγμή t0=0 αρχική ταχύτητα υ0=3m/s, και απέχει απόσταση d=4m από την μάζα m2=2Kg που εκείνη τη στιγμή κινείται με ταχύτητα υ0΄=2m/s αντίθετης φοράς. Οι δυο μάζες συγκρούονται ακαριαία κεντρικά και ελαστικά. Η m2 απέχει αρχικά απόσταση d΄=37,5cm από την αρχικά ακίνητη μάζα m3=3Kg με την οποία στη συνέχεια συγκρούεται ακαριαία κεντρικά και ελαστικά. Η m3 είναι κρεμασμένη από το ελεύθερο άκρο αβαρούς και μη εκτατού νήματος L=8cm, το άλλο άκρο του οποίου είναι δεμένο σε σταθερό σημείο. Αν ο συντελεστής τριβής ολίσθησης είναι μ=0,1, να υπολογίσετε: Α) Το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας της μάζας m1 τη χρονική στιγμή t1=2s. Θεωρείστε τη χρονική διάρκεια των κρούσεων αμελητέα Β) Να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση της ορμής της μάζας m1 σε συνάρτηση με το χρόνο. Γ) Το ρυθμό με τον οποίο μεταβάλλεται η απόσταση μεταξύ των μαζών m1 και m2 τη χρονική στιγμή ακριβώς μετά τη σύγκρουση της m2 με την μάζα m3. Δ)Το ρυθμό μεταβολής της γωνίας που σαρώνει το νήμα που είναι δεμένη η m3, ακριβώς μετά την κρούση. Ε)Το μήκος του τόξου που διανύει η σφαίρα m3 μέχρι να σταματήσει στιγμιαία για πρώτη φορά. ΣΤ) Το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργεια και της ορμής της m3 i) αμέσως μετά την κρούση και ii) σε ύψος h΄= , όπου hmax είναι το μέγιστο ύψος στο οποίο φτάνει η m3 μετά την κρούση. Ζ) Το ποσοστό μεταβολής της τάσης του νήματος στη διάρκεια της κρούσης Η) Κατά τη διάρκεια της κρούσης των m1 και m2 εξασκείται μεταξύ τους μια μεταβλητή δύναμη. Να υπολογίσετε το έργο της δύναμης που ασκείται στην m1 και στην m2. Δίνεται ότι για τις πράξεις το μέτρο της επιτάχυνσης της βαρύτητας λαμβάνει τη «φιλική» τιμή, g=10m/s2 και συν250=0,9.