απορία; ΟΤΑΝ ΕΧΕΙΣ ΑΠΟΡΙΑ

4-6 ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

Όπως η δύναμη αλλάζει την ταχύτητα ενός σώματος, έτσι η ροπή αλλάζει τη γωνιακή του ταχύτητα. Η ενότητα διατυπώνει τον νόμο Στ = I·αγων και τον εφαρμόζει σε κύλινδρο, τροχαλία και γιο-γιο.

Γ΄ Λυκείου · Φυσική · 30 λεπτά

Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.

Άνοιγμα βιβλίου ↗

Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο, έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.

Σχεδιάγραμμα

Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.

Τι έγινε

  1. Στο υλικό σημείο, για να αλλάξει η ταχύτητα χρειάζεται δύναμη (ΣF = m·α). Αντίστοιχα, για να αλλάξει η γωνιακή ταχύτητα στερεού με σταθερό άξονα χρειάζεται ροπή.
  2. Θεμελιώδης νόμος της στροφικής κίνησης: Στ = I·αγων, με την I υπολογισμένη ως προς τον άξονα περιστροφής.
  3. Η ροπή αδράνειας είναι η αδράνεια του σώματος στη στροφική κίνηση. Σε αντίθεση με τη μάζα, εξαρτάται από τη θέση του άξονα.
  4. Αν Στ = 0, τότε αγων = 0: το σώμα μένει ακίνητο ή συνεχίζει να στρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα.
  5. Ο νόμος ισχύει και σε σύνθετη κίνηση, όπως ενός τροχού που κυλά, αν ο άξονας περνά από το κέντρο μάζας, είναι άξονας συμμετρίας και κρατά σταθερή κατεύθυνση.
  6. Τροχαλία με κρεμασμένο σώμα: νόμος του Newton για το σώμα, Στ = I·αγων για την τροχαλία, και α = αγων·R· προκύπτει αγων = mgR/(I + mR²).
  7. Γιο-γιο: ΣF = m·αcm για τη μεταφορική, Στ = I·αγων για τη στροφική, με αcm = R·αγων και I = mR²/2· προκύπτει αcm = 2g/3.

Πρόσωπα

Newton
ο θεμελιώδης νόμος της μηχανικής, ΣF = m·α, έχει ανάλογο στη στροφή

Όροι

Στ = I·αγων
θεμελιώδης νόμος στροφικής κίνησης
ΣF = m·α
θεμελιώδης νόμος για υλικό σημείο
ροπή αδράνειας I
αδράνεια του σώματος στη στροφή
μάζα m
αδράνεια στη μεταφορική κίνηση
Στ = 0
ηρεμία ή στροφή με σταθερή ω
α = αγων·R
επιτάχυνση σώματος δεμένου σε τροχαλία
αγων = mgR/(I + mR²)
γωνιακή επιτάχυνση τροχαλίας με σώμα
αcm = 2g/3
επιτάχυνση κέντρου μάζας στο γιο-γιο
σύνθετη κίνηση
μεταφορική και στροφική μαζί

ΠΑΙΞΕ ΤΟΤηλεπαιχνίδι · Η Σκάλα · Η Τελεία · Κρεμάλα · Ζευγάρια · όλα με την ύλη αυτού του μαθήματος.

Εξάσκηση

Συχνές απορίες

Τι λέει ο θεμελιώδης νόμος της στροφικής κίνησης;

Για στερεό που στρέφεται γύρω από σταθερό άξονα, το αλγεβρικό άθροισμα των ροπών ισούται με τη ροπή αδράνειας ως προς τον άξονα επί τη γωνιακή επιτάχυνση: Στ = I·αγων.

Ποια είναι η αναλογία ανάμεσα σε μάζα και ροπή αδράνειας;

Η ροπή αδράνειας εκφράζει την αδράνεια στη στροφική κίνηση, όπως η μάζα στη μεταφορική: όσο μεγαλύτερη, τόσο πιο δύσκολα αλλάζει η περιστροφή. Η μάζα όμως είναι σταθερή, ενώ η ροπή αδράνειας εξαρτάται από τη θέση του άξονα.

Ισχύει ο νόμος και όταν το σώμα κυλίεται;

Ναι, αρκεί ο άξονας περιστροφής να περνά από το κέντρο μάζας, να είναι άξονας συμμετρίας και να διατηρεί σταθερή κατεύθυνση. Τότε γράφουμε ΣF = m·αcm για τη μεταφορική και Στ = I·αγων για τη στροφική κίνηση.

Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.

Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.