To καλό το παλικάρι ξέρει και άλλο μονοπάτι…

Εργάτες θέλουν να μεταφέρουν λάσπη 100kg σε σκεπή κτιρίου ύψους Η=4,6m .Επειδή “τεμπελιάζουν” σκέφτονται την εξής πατέντα.Δένουν μία σανίδα μάζας Μ=2kg και τα άκρα της τα συνδέουν με δύο κατακόρυφα ιδανικά ελατήρια σταθεράς Κ=1000Ν/m και φυσικού μήκους Lo=1m το καθένα με τα κάτω άκρα των ελατηρίων στερεωμένα στο έδαφος.Δύο εργάτες την χρονική στιγμή t=0 συμπιέζουν αργά τα κατακόρυφα  τα ελατήρια με την σανίδα ενώ ένας τρίτος αφήνει  κάποια στιγμή πάνω στην σανίδα ποσότητα λάσπης.Οι εργάτες απελευθερώνουν την σανίδα και κάποια στιγμή η λάσπη εκτοξεύεται  κατακόρυφα προς τα πάνω.Ενας τέταρτος  εργάτης που βρίσκεται στο κτίριο “πιάνει” την ποσότητα της λάσπης που η μέγιστη ποσότητά της μπορεί να είναι 2kg.
Ένα gif ανάλογο της άσκησης βρίσκεται ΕΔΩ.
Να βρεθούν:
α)H ελάχιστη συσπείρωση των ελατηρίων  για να έχει επιτυχία το εγχείρημα των εργατών.
β)Η χημική ενέργεια που ξοδεύει ο εργάτης για να βάλει την λάσπη πάνω στην σανίδα.
γ)Η ελάχιστη χημική ενέργεια που πρέπει να ξοδέψουν οι δύο εργάτες  την πρώτη φορά καθώς και  την ελάχιστη ενέργεια κάθε φορά που το φαινόμενο θα επαναλαμβάνεται  για να συνεχίσει το φαινόμενο περιοδικά.

Να υποτεθεί ότι η λάσπη δεν κολλάει στην σανίδα που είναι βρεγμένη…

 

Χρήστος Ελευθερίου

Σχετικά με Χρήστος Ελευθερίου

Ο Χρήστος Ι. Ελευθερίου είναι πτυχιούχος του Τμήματος Φυσικής της Σχολής Θετικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων. Καθηγητής φυσικής από το 1990, είναι ιδιοκτήτης του φροντιστηρίου «Σύγχρονο» στα Σέρβια και στο Βελβεντό

Δείτε όλες τις αναρτήσεις του Χρήστος Ελευθερίου →

Αφήστε ένα σχόλιο

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *