Proszę o sprawdzenie mojego rozwiązania, a jeżeli jest nieprawidłowe to o wytłumaczenie poprawnego. W podręczniku nie znajduję się odpowiedź do tego zadania i na stronie nie jest umieszczony rozwiązany arkusz. Pozdrawiam
Skąd mamy we wzorze na energię potencjalną l/2?
Jest tak dlatego, że w przypadku bryły sztywnej wysokość h nad poziomem odniesienia, w którym Ep = 0 mierzymy od tego poziomu do środka masy bryły sztywnej. Środek masy naszego pręta znajduje się w jego środku, a zatem w położeniu początkowym ten punkt znajduje się dokładnie o l/2 wyżej niż w położeniu końcowym. Jeśli zatem przyjmiemy, że Ep = 0 na wysokości, na której środek masy pręta znajduje się w położeniu końcowym, to energia potencjalna w położeniu początkowym to będzie właśnie mg*l/2.
Faktycznie, aby znaleźć to rozwiązanie to trzeba trochę poszperać - szczerze mówiąc nie wiem dlaczego nie znalazło się ono w książce, musiało to być jakieś przeoczenie. Można je natomiast znaleźć na stronie CKE, choć jest ono nieco ukryte w zakłądce z maturami w starej formule. W każdym razie wklejam je poniżej:
Rozwiązanie nieco różni się od Twojego, mianowicie w końcowej energii kinetycznej nie ma żadnej energii ruchu postępowego. Może wydawać się to dziwne (i to jest wydaje mi się główna trudność tego zadania), ale bierze się to z faktu, iż środek masy faktycznie porusza się względem punkty zaczepienia pręta, ale jedynie ruchem obrotowym - w związku z tym uwzględniamy tutaj tylko energię kinetyczną w ruchu obrotowym (brak ruchu postępowego środka masy względem osi obrotu).