Ερώτηση

Είδαμε ότι η τοποθέτηση ενός extra βάρους στην άκρη του φυσικού εκκρεμούς, επιβραδύνει την κίνησή του προς τη θέση ισορροπίας, σε σχέση με την απλή ράβδο. Ας θέσουμε μια πιο μαθηματική ερώτηση σε σχέση με αυτό το πείραμα.

Το extra βάρος που υπάρχει στο αριστερό εκκρεμές της φωτογραφίας, μπορεί να κινείται και να βιδώνεται σε οποιαδήποτε θέση της ράβδου. Ποια θα πρέπει να είναι η θέση του extra βάρους ώστε τα δύο φυσικά εκκρεμή να πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό, όταν απελευθερώνονται ταυτόχρονα από οριζόντια θέση, φτάνοντας ταυτόχρονα στην κατακόρυφη θέση ισορροπίας. Ίσως αυτή η θέση να μην υπάρχει επειδή οποιοδήποτε βάρος τοποθετείται αυξάνει τη ροπή αδράνειας της γυμνής ράβδου.

Για να φτάσουν τα δύο φυσικά εκκρεμή ταυτόχρονα στην κατακόρυφη θέση ισορροπίας, το extra βάρος πρέπει να τοποθετηθεί:

(α) Σε απόσταση L/4 από την κορυφή της ράβδου.

(β) Σε απόσταση L/2 από την κορυφή της ράβδου.

(γ) Σε απόσταση 2L/3 από την κορυφή της ράβδου.

(δ) Δεν υπάρχει θέση όπου το τοποθετούμενο βάρος οδηγεί σε ταυτόχρονη άφιξη.

Πατήστε εδώ για την απάντηση.

Η. Γαβρίλης

Πηγή:

https://physicslearning2.colorado.edu/QOTWSite/outreach/QOTW/arch2/q039.htm