3. Ομογενής σφαιρικός φλοιός εκτελεί στροφική κίνηση γύρω από οριζόντιο άξονα που διέρχεται από μια διάμετρό του. Θεωρούμε θετική φορά περιστροφής την αντίθετη της φοράς των δεικτών του ρολογιού. Η γωνιακή του ταχύτητα μεταβάλλεται με το χρόνο σύμφωνα με το παρακάτω διάγραμμα. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;
4. Το παρακάτω στερεό (σχ. α) είναι ένα καρούλι. Αυτό αποτελείται από έναν ομογενή κύλινδρο που στα άκρα του έχουμε κολλήσει δύο όμοιους ομογενείς δίσκους έτσι ώστε τα κέντρα τους να βρίσκονται πάνω στον άξονα του κυλίνδρου. Η ακτίνα του κυλίνδρου είναι \[r\] ενώ του κάθε δίσκου είναι \[R\]. Τοποθετούμε το καρούλι πάνω σε δύο οριζόντιους υπερυψωμένους δοκούς ώστε η περιφέρεια του κυλίνδρου να ακουμπά σ’ αυτούς ενώ οι περιφέρειες των δίσκων βρίσκονται στον αέρα χωρίς ν’ ακουμπούν ούτε στις δοκούς ούτε στο έδαφος. Στο σχήμα β φαίνεται πρόσοψη του καρουλιού. Το καρούλι αρχίζει να κινείται και ο κύλινδρος εκτελεί Κ.Χ.Ο. με σταθερή γωνιακή ταχύτητα μέτρου \[ω\] και ταχύτητα κέντρου μάζας μέτρου \[υ_{cm}\].
A) Το μέτρο της ταχύτητας του κέντρου μάζας του δίσκου είναι:
α) \[ωR\], β) \[ωr\], γ) \[ω(R-r)\].
Β) Το ανώτερο σημείο Ζ της περιφέρειας του κυλίνδρου έχει ταχύτητα μέτρου:
α) \[υ_{cm}\], β) \[\frac{3}{2} υ_{cm}\], γ) \[2υ_{cm}\].
Γ) Το ανώτερο σημείο Η του ενός δίσκου έχει ταχύτητα μέτρου:
α) \[υ_{cm} \left( \frac{R}{r} + 1 \right)\], β) \[ υ_{cm} \left(\frac{R}{r}-1 \right)\], γ) \[2υ_{cm}\].
Δ) Το κατώτερο σημείο Ε του ενός δίσκου έχει ταχύτητα μέτρου:
α) \[υ_{cm} \left( \frac{R}{r}-1 \right)\] και φορά προς τ’ αριστερά.
β) \[ υ_{cm} \left( \frac{R}{r}-1 \right)\] και φορά προς τα δεξιά.
γ) μηδέν.
8. Σφαίρα εκτελεί στροφική κίνηση γύρω από κατακόρυφο άξονα περιστροφής που ταυτίζεται με μια διάμετρό της. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το διάγραμμα της γωνιακής της ταχύτητας με το χρόνο. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;
9. Για να ισορροπεί ένα αρχικά ακίνητο στερεό σώμα στο οποίο ασκούνται πολλές ομοεπίπεδες δυνάμεις πρέπει να ισχύουν οι σχέσεις: 13. Δύο στερεά σώματα (1) και (2) στρέφονται γύρω από σταθερούς άξονες και οι γραφικές παραστάσεις των γωνιακών τους ταχυτήτων με το χρόνο φαίνονται στα παρακάτω διαγράμματα στο ίδιο σύστημα αξόνων.
Α) Για τις γωνιακές επιταχύνσεις \[α_{γων_1 },\, α_{γων_2 }\] των δύο στερεών ισχύει: α) \[α_{γων_1}=α_{γων_2 }\], β) \[α_{γων_1 }=1,5α_{γων_2}\],
γ) \[α_{γων_1 }=2α_{γων_2 }\], δ) \[α_{γων_2 }=1,5α_{γων_1 }\].
Β) Η χρονική στιγμή \[t_2\] μέχρι την οποία τα δύο στερεά έχουν στραφεί κατά ίσες γωνίες απ’ τη στιγμή \[t_0=0\] είναι:
α) \[2t_1\], β) \[1,5t_1\], γ) \[4t_1\].
14. Ο ομογενής τροχός του παρακάτω σχήματος εκτελεί ομαλή μεταφορική κίνηση με φορά προς τα δεξιά και ομαλή στροφική δεξιόστροφα πάνω σε οριζόντιο δάπεδο. Η ταχύτητα του ανώτερου σημείου Β του τροχού έχει σταθερό μέτρο \[υ_Β=1,5υ_{cm}\] όπου \[υ_{cm}\] το μέτρο της ταχύτητας του κέντρου μάζας.
Α) α) Ο τροχός κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει στο δάπεδο.
β) Ο τροχός μόνο ολισθαίνει στο δάπεδο.
γ) Ο τροχός κυλίεται στο δάπεδο με ολίσθηση.
Β) Το σημείο επαφής Α με το έδαφος έχει κάθε στιγμή ταχύτητα:
α) μέτρου \[υ_{cm}\] με φορά προς τα δεξιά.
β) μέτρου \[\frac{υ_{cm}}{2}\] με φορά προς τ’ αριστερά.
γ) μέτρου \[\frac{ υ_{cm} }{ 2 }\] με φορά προς τα δεξιά.
δ) μηδενική.
15. Δίσκος στρέφεται γύρω από σταθερό οριζόντιο άξονα που είναι κάθετος στις βάσεις του και διέρχεται απ’ τα κέντρα τους. Ο δίσκος ξεκινά να στρέφεται την \[t=0\] με σταθερή γωνιακή επιτάχυνση \[α_{γων}=4\, \frac{m}{s^2}\]. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; 16. Ομογενής τροχός ακτίνας \[R\] κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει κατεβαίνοντας σε κεκλιμένο επίπεδο με σταθερή επιτάχυνση μέτρου \[α_{cm}\] και σταθερή γωνιακή επιτάχυνση μέτρου \[α_{γων}\]. Ποια απ’ τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; 18. Τροχός στρέφεται γύρω από σταθερό οριζόντιο άξονα εκτελώντας ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση κατά τη φορά των δεικτών του ρολογιού. Ο άξονας περιστροφής είναι κάθετος στις βάσεις του και διέρχεται απ’ τα κέντρα τους. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;
22. Ένα στερεό σώμα που αρχικά είναι ακίνητο έχει τη δυνατότητα να περιστρέφεται γύρω από το σταθερό (ακλόνητο) κατακόρυφο άξονα \[z’z\]. Στο στερεό ασκείται οριζόντια δύναμη \[\vec{F}\] που απέχει απόσταση \[R\] από τον άξονα \[z'z\], όπως φαίνεται στο σχήμα.
27. Να επιλέξετε τις σωστές από τις προτάσεις που ακολουθούν. Δίνονται τρεις ομοεπίπεδες δυνάμεις \[\vec{F}_1,\, \vec{F}_2\] και \[\vec{F}_3\], οι οποίες έχουν ίσα μέτρα και ένα σημείο Ο του επιπέδου τους. Οι αποστάσεις (ΟΑ), (ΟΒ) και (ΟΓ) είναι ίσες μεταξύ τους.
