W pewnej chwili zwolniono uchwyt UB i belka rozpoczęła obrót wokół osi przechodzącej przez punkt A. Wartość prędkości punktu S środka masy belki w chwili, gdy przechodziła ona przez położenie pionowe, oznaczymy jako v (zobacz rysunek 3.). Przyjmij, że moment bezwładności belki względem punktu A wyraża się wzorem IA=1/3 ml2 . Pomiń opory ruchu. Wyprowadź i zapisz wzór pozwalający wyznaczyć v tylko za pomocą długości belki l oraz przyśpieszenia ziemskiego g.
strona 7/19 na maturze
Wyznaczyłem wzór z zasady zachowania energii , ale wynik wyszedł mi ujemny pod pierwiastkiem. Wpadłem na pomysł, że może to wynikać po prostu z przyjętego układu odpowiedzi i wektor prędkości jest skierowany przeciwni a sama prędkość będzie bez minusa?
czy ktoś mógłby sprawdzić moje rozumowanie i obliczenia?
A ja mam pytanie do podpunktu 1 z tego zadania. Po czym wywnioskowałeś jakiej długości są wektory Fb i Fa? Nie mogę sobie tego wyobrazić, dlaczego Fb jest większe od Fa :(
Należy tu zastosować warunek równowagi (czyli brak obrotu) - a zatem wypadkowy moment siły działający na ten pręt (względem dowolnego punktu) musi być zerowy. Można zatem sobie go policzyć względem punktu S - ramię siły Fa jest mniejsze niż siły Fb, więc siła Fa musi być mniejsza niż Fb (aby momenty sił były takie same).
Ramię siły Fa nie jest przypadkiem większe od Fb?
Ale dziękuję za pomoc, już rozumiem :)
Ten minus bierze się z niewielkiej pomyłki na samym początku zadania, gdy zapisałeś zasadę zachowania energii. Mianowicie Ep2 powinna być przecież mniejsza niż Ep1, więc tu powinno być Ep2 = mg(h - 0,5l), a nie z plusem tak jak napisałeś. Wtedy po lewej stronie równania pojawi Ci się 0,5*mgl z plusem i wszystko będzie git.