ΒΑΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ ΦΥΣΙΚΗΣ: ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΥΝΑΜΗΣ, Α.Δ.Μ.Ε, Θ.Μ.Κ.Ε

Τρία βασικά πράγματα τα οποία καλούμαστε πολύ συχνά να εφαρμόσουμε σε ασκήσεις φυσικής είναι η ανάλυση δύναμης σε κεκλιμένο επίπεδο, η Αρχή Διατήρησης Κινητικής Ενέργειας και το Θεώρημα Μεταβολής Κινητικής Ενέργειας. Στους πίνακες παρακάτω θα παρουσιαστούν οι μεθοδολογίες που ακολουθούμε στην κάθε περίπτωση συνοδευόμενοι από μια εφαρμογή για την κάθε περίπτωση.

ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΥΝΑΜΗΣ ΣΕ ΚΕΚΛΙΜΕΝΟ ΕΠΙΠΕΔΟ

ΑΣΚΗΣΗ 1: Σώμα μάζας m=2Kg ισορροπεί σε κεκλιμένο επίπεδο γωνίας κλίσης φ=30^ο  με την βοήθεια δύναμης F η οποία είναι παράλληλη στο κεκλιμένο επίπεδο και με φορά προς τα πάνω.

1. Να γίνει σχήμα στο οποίο να παρουσιάζονται όλες οι δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα.
2. Να βρεθεί η δύναμη F και η κάθετη δύναμη Ν.

ΑΡΧΗ ΔΙΑΤΗΡΗΣΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Α.Δ.Μ.Ε)

ΑΣΚΗΣΗ 2: Πετάμε σώμα μάζας m=0,1Kg προς τα κάτω με αρχική ταχύτητα u=10m/s από ύψος h=15m.

1. Να υπολογίσετε την ταχύτητα με την οποία θα φτάσει το σώμα στο έδαφος.
2. Αν πετούσα το ίδιο σώμα με την ίδια αρχική ταχύτητα προς τα πάνω. Η ταχύτητα με την οποία θα έφτανε στο έδαφος θα ήταν μεγαλύτερη, μικρότερη ή ίση σε σχέση με το αποτέλεσμα του πρώτου ερωτήματος;

ΑΣΚΗΣΗ 3: Αφήνουμε σώμα μάζας m=2Kg να πέσει ελεύθερα από ύψος h=20m πάνω από το έδαφος.

1. Να βρεθεί η μηχανική ενέργεια του σώματος σε ύψος h=10m από το έδαφος.
2. Σε ποιό ύψος από το έδαφος η δυναμική ενέργεια του σώματος θα είναι ίση με την κινητική του;

ΘΕΩΡΗΜΑ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΚΙΝΗΤΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Θ.Μ.Κ.Ε)

ΑΣΚΗΣΗ 4: Σε σώμα μάζας m=2Kg το οποίο βρίσκεται σε λείο οριζόντιο επίπεδο και ηρεμεί ασκείται δύναμη F=5N οριζόντια με φορά προς τα δεξιά. Να βρεθεί η ταχύτητα του σώματος μετά από μετατόπιση Δχ=5m.

ΑΣΚΗΣΗ 5: Κιβώτιο μάζας m=20Kg κινείται σε οριζόντιο επίπεδο. Στην θέση όπου το κιβώτιο έχει ταχύτητα u=10m/s αρχίζει να ασκείται οριζόντια σταθερή δύναμη F=50N ίδιας κατεύθυνσης με την δύναμη F. Αν ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ του σώματος και του δαπέδου είναι μ=0,3 να υπολογίσετε:

1. Την απόσταση που θα διανύσει το κιβώτιο από την στιγμή που άρχισε να ασκείται η F μέχρι αυτό να ακινητοποιηθεί στιγμιαία.
2. Την ταχύτητα που θα έχει το κιβώτιο σε απόσταση 16m από την τελική του θέση. (την θέση όπου θα ακινητοποιηθεί στιγμιαία)