Πανελλήνιες εξετάσεις, προτεινόμενα θέματα 5

Ρυθμοί μεταβολής , διατήρηση της ενέργειας

Μια τροχαλία μάζας Μ και ακτίνας R , έχει ροπή αδράνειας ως προς οριζόντιο άξονα που διέρχεται από το κέντρο της Ι=1/2 ΜR² . Η τροχαλία κινείται προς τα πάνω, με την βοήθεια σταθερής δύναμης F=2Mg που ασκείται στο ελεύθερο άκρο του νήματος. Το άλλο άκρο του νήματος είναι στερεωμένο σε σταθερό σημείο. Το νήμα δεν ολισθαίνει πάνω στην επιφάνεια της τροχαλίας. Να υπολογιστούν:

1. Ο ρυθμός παραγωγής έργου από την δύναμη F
2. Ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας της τροχαλίας
3. Που οφείλεται η διαφορά στους δύο προηγούμενους ρυθμούς; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.