1. Στον ομογενή δίσκο ακτίνας \[R\] του παρακάτω σχήματος έχουμε δημιουργήσει αυλάκι με κέντρο το κέντρο του δίσκου και ακτίνας \[r=\frac{R}{2}\]. Στην περιφέρεια που δημιουργεί το αυλάκι τυλίγουμε πολλές φορές λεπτό και μη εκτατό νήμα. Στο ελεύθερο άκρο Α του νήματος ασκώ σταθερή δύναμη \[F\] και ο κύλινδρος αρχίζει να κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει ενώ το νήμα ξετυλίγεται χωρίς να ολισθαίνει στο αυλάκι. Αν μέχρι τη στιγμή \[t_1\] το νήμα έχει ξετυλιχθεί κατά \[\ell\]:
Α) Το κέντρο μάζας του δίσκου μέχρι τη στιγμή \[t_1\] έχει μετατοπιστεί κατά \[Δx_{cm}\] που είναι ίσο με:
α) \[ \ell \], β) \[\frac{\ell}{2}\], γ) \[2\ell\].
Β) Το ελεύθερο άκρο του νήματος μέχρι τη στιγμή \[t_1\] μετατοπίζεται κατά \[Δx_A\] που είναι ίσο με:
α) \[3\ell\], β) \[2\ell\], γ) \[\ell\].
2. Ποιες απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; Η γωνιακή επιτάχυνση ενός στερεού σώματος που στρέφεται γύρω από σταθερό άξονα: 3. Ομογενής τροχός ακτίνας \[R\] κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει σε οριζόντιο έδαφος με σταθερή μεταφορική ταχύτητα \[υ\]. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; 5. Ομογενής δίσκος αρχίζει να στρέφεται γύρω από σταθερό άξονα περιστροφής τη χρονική στιγμή t=0. Η μεταβολή της γωνιακής του επιτάχυνσης με το χρόνο φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα.
Α) Τη χρονική διάρκεια από \[t_2\] ως \[t_3\]: α) ο δίσκος αυξάνει το μέτρο της γωνιακής ταχύτητάς του με σταθερό ρυθμό,
β) ο δίσκος μειώνει το μέτρο της γωνιακής ταχύτητάς του με σταθερό ρυθμό,
γ) η στροφική του δίσκου είναι επιβραδυνόμενη αλλά όχι ομαλά,
δ) η στροφική του δίσκου είναι επιταχυνόμενη αλλά όχι ομαλά.
Β) Ο δίσκος αποκτά μέγιστη γωνιακή ταχύτητα:
α) τη χρονική στιγμή \[t_1\],
β) τη χρονική στιγμή \[t_2\],
γ) τη χρονική στιγμή \[t_3\].
6. Να επιλέξετε τις σωστές από τις προτάσεις που ακολουθούν. 8. Τροχός ακτίνας \[R\] κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει πάνω σε οριζόντιο έδαφος. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; 10. Στον ομογενή δίσκο ακτίνας \[R\] του παρακάτω σχήματος έχουμε δημιουργήσει αυλάκι με κέντρο το κέντρο του δίσκου και ακτίνας \[r=\frac{R}{2}\]. Στην περιφέρεια που δημιουργεί το αυλάκι τυλίγουμε πολλές φορές λεπτό και μη εκτατό νήμα. Στο ελεύθερο άκρο Α του νήματος ασκώ σταθερή δύναμη \[F\] και ο κύλινδρος αρχίζει να κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει ενώ το νήμα ξετυλίγεται χωρίς να ολισθαίνει στο αυλάκι. Αν μέχρι τη στιγμή \[t_1\] το νήμα έχει ξετυλιχθεί κατά \[\ell\]:
Α) Aν το κέντρο μάζας τη στιγμή \[t_1\] έχει ταχύτητα μέτρου \[υ_{cm}\], το άκρο Α έχει ταχύτητα μέτρου:
α) \[\frac{3}{2} υ_{cm} \], β) \[2υ_{cm}\], γ) \[υ_{cm}\].
Β) Αν το κέντρο μάζας του δίσκου έχει επιτάχυνση μέτρου \[α_{cm}\], τότε το ελεύθερο άκρο Α του νήματος έχει επιτάχυνση μέτρου:
α) \[α_{cm}\], β) \[\frac{3}{2} α_{cm}\], γ) \[2α_{cm}\].
11. Τροχός εκτελεί στροφική κίνηση γύρω από σταθερό κατακόρυφο άξονα που είναι κάθετος στις βάσεις του. Η γωνία που διαγράφει ο τροχός με το χρόνο δίνεται απ’ τη σχέση \[θ=4t^2\] (S.I.). Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; 14. Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το κέντρο μάζας του στερεού σώματος: 15. Μια αβαρής ράβδος ΟΑ μήκους \[\ell\] είναι αρθρωμένη σε κατακόρυφο τοίχο και μπορεί να περιστρέφεται σε κατακόρυφο επίπεδο γύρω από οριζόντιο άξονα που περνά από το άκρο της Ο. Στη ράβδο ασκούνται δυο δυνάμεις \[\vec{F}_1\] και \[\vec{F}_2\] και ισορροπεί όπως φαίνεται στο σχήμα
Α. Τα μέτρα των δυνάμεων \[\vec{F}_1\] και \[\vec{F}_2\] συνδέονται με τη σχέση:
α) \[F_2=4F_1\]
β) \[F_2=3F_1\]
γ) \[F_1=4F_2\]
δ) \[F_1=3F_2\]
Β. Η άρθρωση ασκεί στη ράβδο δύναμη \[\vec{F}\]:
α) με διεύθυνση κατακόρυφη, φορά προς τα πάνω και μέτρο \[F=3F_1\]
β) με διεύθυνση κατακόρυφη, φορά προς τα κάτω και μέτρο \[F=3F_1\]
γ) με διεύθυνση κατακόρυφη, φορά προς τα πάνω και μέτρο \[F=3F_2\]
16. Σε ένα αρχικά ακίνητο σώμα που βρίσκεται εκτός πεδίου βαρύτητας ασκείται δύναμη \[\vec{F}\]. Αν ο φορέας της δύναμης \[\vec{F}\] δεν διέρχεται από το κέντρο μάζας του σώματος, τότε αυτό: 17. Μια κατακόρυφη ράβδος ΑΓ μήκους \[\ell\] στηρίζεται σε οριζόντιο άξονα που διέρχεται από ένα σημείο Ο της ράβδου τέτοιο ώστε \[(ΟΑ)=\frac{\ell}{4}\]. Στο άκρο Α της ράβδου ασκείται οριζόντια δύναμη μέτρου \[F_1\].
Α) Για να ισορροπεί η ράβδος πρέπει στο άκρο Γ να ασκείται
α) η οριζόντια δύναμη μέτρου \[F_2\] που είναι αντίθετη με την \[F_1\] ώστε να δίνει συνισταμένη δύναμη ίση με το μηδέν
β) η οριζόντια δύναμη \[F_3\] ώστε η συνολική ροπή ως προς το σημείο Ο να είναι ίση με το μηδέν
Β) Η οριζόντια δύναμη που τελικά πρέπει να ασκηθεί στο άκρο Γ, έχει μέτρο ίσο με:
α) \[\frac{F_1}{3}\] β) \[3F_1\] γ) \[\frac{F_1}{4}\] δ) \[\frac{3F_1}{4}\]
18. Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις. 25. Οι οδοντωτοί τροχοί (1), (2) του παρακάτω σχήματος μπορούν να στρέφονται γύρω από σταθερό άξονα ο καθένας που είναι κάθετος στο επίπεδο των βάσεών του και διέρχεται απ’ το κέντρο του. Οι τροχοί έρχονται σε επαφή ώστε τα δοντάκια τους να συμπλέκονται. Για τις ακτίνες των δύο τροχών ισχύει \[R_1=2R_2\].
Την \[t=0\] οι τροχοί είναι ακόμα ακίνητοι και τότε ο τροχός (1) αποκτά σταθερή γωνιακή επιτάχυνση μέτρου \[α_{γων_1 }\] ενώ ο (2) μέτρου \[α_{γων_2 }\].
A) Για τα μέτρα των γωνιακών επιταχύνσεων των δύο τροχών ισχύει:
α) \[ \frac{α_{γων_1 } }{α_{γων_2} } =\frac{R_1}{R_2} \],
β) \[ \frac{ α_{γων_1 } }{α_{γων_2 } } =\frac{R_2}{R_1} \] ,
γ) \[ \frac{α_{γων_1 } }{α_{γων_2 } } =1 \]. Β) Για τα μέτρα των κεντρομόλων επιταχύνσεων \[ α_{κ_1}, \, α_{κ_2 }\] αντίστοιχα των σημείων της περιφέρειας των δύο τροχών την ίδια χρονική στιγμή ισχύει:
α) \[ \frac{ α_{κ_1} }{ α_{κ_2} } =1\],
β) \[ \frac{ α_{κ_1 } }{ α_{κ_2 } } =\frac{ R_1 }{ R_2 }\],
γ) \[ \frac{ α_{κ_1} }{ α_{κ_2 } } =\frac{ R_2 }{ R_1 } \] .
27. Ο ομογενής τροχός ακτίνας \[R\] του παρακάτω σχήματος κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει σε οριζόντιο έδαφος. Το κέντρο μάζας του τροχού κινείται προς τα δεξιά και η γωνιακή του ταχύτητα είναι σταθερή και έχει μέτρο \[ω\]. Σημείο Β του τροχού βρίσκεται κάποια στιγμή στην κατακόρυφη διάμετρό του και απέχει απ’ το έδαφος απόσταση \[\frac{R}{3}\]. Η ταχύτητα του σημείου Β τότε έχει:
28. Δύο στερεά σώματα (1), (2) εκτελούν στροφική κίνηση γύρω από σταθερό άξονα περιστροφής το καθένα. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η μεταβολή της γωνιακής ταχύτητας του κάθε στερεού με το χρόνο. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;
29. Ομογενής τροχός ακτίνας \[R\] κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει πάνω σε οριζόντιο επίπεδο και η γωνιακή του ταχύτητα είναι σταθερή και έχει μέτρο \[ω\]. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; 30. Το στερεό σώμα του παρακάτω σχήματος α στρέφεται γύρω από τον σταθερό άξονα \[z' z\] αντίρροπα των δεικτών του ρολογιού. Η γωνιακή ταχύτητα μεταβάλλεται με το χρόνο σύμφωνα με το παρακάτω διάγραμμα. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;
