Laboratorul de fizică 55 TRUSA DE MECANICĂ ASISTATĂ DE ...

68 Laboratorul de fizică
NIVELUL II
Formula (4) este valabilă în lipsa forţelor de frecare în scripeţi. Dacă rezultanta acestor
�
m1 Ff )) (5)
2m1g Există mai multe metode de determinare a forţei Ff. Propunem următoarea metodă:
înlocuim corpul A cu unul având masa egală cu m2 (masa corpului B). Sistemul se află în
echilibru. Punem treptat deasupra corpului A corpuri cu masă mică, până când corpul B se
desprinde. Evident Ff=m0g, unde m0 este suma maselor acestor corpuri mici.
forţe de frecare este Ff, formula (4) devine: cos� m � 1
2 (3� (m 2
NIVELUL III
Ca şi în experimentele precedente, deviem corpul A şi îl eliberăm fără viteză iniţială.
În punctul E pe verticala AB fixăm un cui la distanţa OE = x (fig.3).
Să se demonstreze, neglijând forţele de frecare, că valoarea minimă a unghiului φmin,
la care corpul B se desprinde, se calculează cu formula: cos� min � 1 � x � m � 2
� 1
2l �
� m1 �
� (6)
În cazul particular, când x � 1
OE , demonstraţi că formula (6) ia forma:
2
cos� min � 1
4 5 � m � � 2
�
�
�
� (7)
NIVELUL IV
m 1
Firul este trecut prin orificiul suportului şi este
legat de un corp foarte uşor (un chibrit). Să se
determine unghiul minim φmin, pentru care corpul Q va
cădea. În cazul echilibrului tensiunea din fir este egală
cu m1g şi corpul Q este menţinut de această forţă
dintre chibrit şi partea de jos a suportului. Corpul va
cădea când tensiunea din fir va deveni egală cu zero,
adică atunci când corpul A va abandona traiectoria
circulară.
Deviem firul sub unghiul � 0 (poziţia 1) şi
determinăm tensiunea din fir în poziţia arbitrară 2, în
care firul face unghiul α cu verticala. Proiectînd
uru r ur
ecuaţia
�
mac � mg � T pe axa Ax, obţinem:
T � mg cos� � mv2
R (8),
unde R � 1
. Aplicăm legea conservării energiei la mişcarea corpului din poziţia 1 în
2
poziţia 2: mg(h1 � h2 ) � mv2
2 (9)
unde h1 � h2 � l
2 � l cos� 0 � l
cos� .
2
Rezolvînd sistemul de ecuaţii (8) si (9), obţinem
FIZICA ŞI TEHNOLOGIILE MODERNE, vol. 8, nr. 1-2, 2010
Fig. 4