Σάββατο, 24 Μαρτίου 2012

Οριακή ταχύτητα σταγόνων βροχής


         Θα προσπαθήσουμε να υπολογίσουμε (προσσεγγιστικά) την οριακή ταχύτητα με την οποία μια σταγόνα βροχής προσκρούει στο έδαφος. Στα επόμενα θα θεωρήσουμε ότι:
α) Το σχήμα της σταγόνας είναι σφαιρικό (Θα περίμενε βέβαια κάποιος ένα πιο «πεπλατυσμένο» σχήμα κάτι σαν «χάμπουργκερ», λόγω της αντίστασης του αέρα).
β) Ότι πάνω στη σταγόνα ασκείται δύναμη της μορφής: F=-kυ^2. (Η πτώση ενός  σώματος με αντίσταση ανάλογη του τετράγωνου της ταχύτητας έχει μελετηθεί από τον Βαγγέλη Κορφιάτη στην ανάρτηση: «Ελεύθερη πτώση» με αντίσταση του αέρα).
γ) Ότι η ταχύτητα της σταγόνας πριν την προσεδάφιση της έχει πάρει την οριακή τιμή της (ή τουλάχιστον θα βρίσκεται εξαιρετικά κοντά στην οριακή τιμή ώστε να θεωρήσουμε ότι πρακτικά φτάνει στο έδαφος με οριακή ταχύτητα)....

Μπορείτε να διαβάσετε ή και να κατεβάσετε την εργασία:


     Μπορείτε επίσης να κατεβάσετε ένα φύλλο του Calc (Libre Office, ανοίγει και με το Excel) με τίτλο «Σταγόνες», με τη βοήθεια του οποίου βρίσκουμε την οριακή ταχύτητα για διάφορες τιμές της διαμέτρου της σταγόνας:


     Στην κατασκευή του αρχείου πολύτιμη ήταν η βοήθεια και καθοδήγηση του συνάδελφου Θανάση Γεράγγελου.




Σάββατο, 17 Μαρτίου 2012

Ένα αρμονικό κύμα χωρίς ασυνέχειες και κόχες (Του Βαγγέλη Κορφιάτη PhD)


Ένα αρμονικό κύμα χωρίς ασυνέχειες και κόχες

Α) Μια εξίσωση με κόχες και ασυνέχειες

         Αφετηρία της συζήτησης θα είναι το εξής γνωστό πρόβλημα.
Θεωρούμε ένα γραμμικό ελαστικό μέσο το οποίο ηρεμεί κατά μήκος του ημιάξονα Ox ενός συστήματος συντεταγμένων. Την στιγμή t=0 η άκρη Ο του μέσου αρχίζει να ταλαντώνεται κατά την διεύθυνση του άξονα y με εξίσωση y=Aημ(ωt), με αποτέλεσμα στο μέσον να διαδοθεί εγκάρσιο κύμα μήκους κύματος λ.
i) Να σχεδιάσετε την γραφική παράσταση της απομάκρυνσης του σημείου Ο συναρτήσει του χρόνου.
ii) Να σχεδιάσετε την γραφική παράσταση της ταχύτητας του σημείου Ο συναρτήσει του χρόνου.
iii) Να βρεθεί η εξίσωση του παραγόμενου κύματος
iv) Να σχεδιάσετε το στιγμιότυπο του κύματος την στιγμή t=Τ.
v) Να σχεδιάσετε την γραφική παράσταση της ταχύτητας των σημείων του μέσου συναρτήσει της θέσης τους την χρονική στιγμή t=T....

H εργασία του φίλου και συνάδελφου  Βαγγέλη Κορφιάτη (PhD):


Η παραπάνω εργασία έχει αναρτηθεί στο δίκτυο: "Υλικό Φυσικής-Χημείας" του φίλου και συνάδελφου Διονύση Μάργαρη.




Κυριακή, 11 Μαρτίου 2012

Μήκος, Χρόνος, Ενέργεια, Μάζα PLANCK

                                  MAX PLANCK
                                       http://en.wikipedia.org/wiki/File:Max_Planck.png
      Είναι σε όλους μας γνωστό το γεγονός ότι σε επίπεδο μορίων, ατόμων και στοιχειωδών σωματιδίων, η βαρύτητα θεωρείται αμελητέα. Έχει λοιπόν ενδιαφέρον να μελετήσουμε τα ακόλουθα ερωτήματα: Σε ποια απόσταση μεταξύ δύο σωματιδίων γίνεται η βαρύτητα  το ίδιο σημαντική με τις υπόλοιπες αλληλεπιδράσεις; Αν υποθέσουμε ότι αμέσως μετά τη μεγάλη έκρηξη όλες οι αλληλεπιδράσεις ήσαν ενοποιημένες, μέχρι ποια περίπου χρονική στιγμή ίσχυε αυτό; Σε ποια περιοχή ενέργειας θα περιμέναμε να δούμε τα αποτελέσματα μιας θεωρίας ενοποίησης της βαρύτητας με τις υπόλοιπες αλληλεπιδράσεις;
            Θα προσπαθήσουμε να δούμε τα ερωτήματα αυτά με τη βοήθεια της διαστατικής ανάλυσης.... 
  

Δευτέρα, 5 Μαρτίου 2012

Ο Ποδηλάτης (Του Διονύση Μητρόπουλου, MSc)

        


          Ο ποδηλάτης του σχήματος κινείται σε οριζόντιο δρόμο και βλέπει μπροστά του κάποιο εμπόδιο. Μόλις όμως πάει να φρενάρει, κόβεται το συρματόσκοινο του πίσω φρένου. Αν το μέτρο της ταχύτητάς του είναι υο = 20m/s τη στιγμή που συμβαίνει αυτό, να υπολογίσετε την ελάχιστη απόσταση που χρειάζεται, φρενάροντας μόνο με το μπροστινό φρένο, για να σταματήσει χωρίς να κινδυνέψει να πέσει.

         ΔΙΝΟΝΤΑΙ:

          Η μάζα του κάθε τροχού θεωρείται αμελητέα, ακτίνα κάθε τροχού R=0,3m, απόσταση Κ1Κ2 = L = 1m, μάζα ποδηλάτου – ανθρώπου m = 60kg, οριακός συντελεστής στατικής τριβής μεταξύ ασφάλτου και ελαστικού μ = 2 και g = 10m/s².
        Να θεωρήσετε επίσης ότι το κέντρο μάζας Κ του συστήματος ισαπέχει από τα κέντρα Κ1, Κ2 (δηλαδή ΚΚ1 = ΚΚ2) και βρίσκεται σε ύψος h = 1,1 m από το έδαφος. Τέλος, το σημείο εφαρμογής Σ της δύναμης που ασκεί το φρένο στον τροχό βρίσκεται στην κατακόρυφη που περνάει από το κέντρο Κ1 και απέχει απόσταση R από αυτό...

       Δείτε την εργασία του συνάδελφου και φίλου Διονύση Μητρόπουλου (MSc):

                                                Ο ΠΟΔΗΛΑΤΗΣ

      Η εργασία έχει αναρτηθεί στο δίκτυο "Υλικό Φυσικής-Χημείας" του φίλου και συνάδελφου Διονύση Μάργαρη.

Πέμπτη, 1 Μαρτίου 2012

Το ρολόι της εκκλησίας και ο υπερβατικός χρόνος. (Του Ξενοφώντα Στεργιάδη, MSc.).


"Το ρολόι της εκκλησίας και ο «υπερβατικός χρόνος"



         Το κυκλικό ρολόι του κωδωνοστασίου μιας εκκλησίας έχει ωροδείκτη μάζας mω=6Kg και μήκους Lω=2m  και λεπτοδείκτη μάζας mλ=10Kg και μήκους Lλ=3m.Οι δύο δείκτες θεωρούνται ομογενείς και ισοπαχείς ράβδοι.
α. Θεωρούμε ως αρχή μέτρησης του χρόνου (t=0) τη χρονική στιγμή που το ρολόι δείχνει 12:00. Να βρείτε την έκφραση της συνολικής ροπής των δύο δεικτών, ως προς τον άξονα περιστροφής τους σε συνάρτηση με το χρόνο, τολ=f(t).
β. Να υπολογιστούν οι τιμές της συνολικής ροπής των δύο δεικτών, όταν το ρολόι της εκκλησίας δείχνει:
i.12:00     ii.3:00     iii.5:15     iv.6:00     v.8:20     vi.9:45
γ. Να σχεδιάσετε ποιοτικά τη γραφική παράσταση της κατάλληλης έκφρασης f(t), ώστε, με τη βοήθειά της, να υπολογίσετε το πλήθος των μηδενισμών της συνολικής ροπής των δύο δεικτών στο χρόνο που απαιτείται για μια πλήρη περιστροφή του ωροδείκτη.
δ. Να προσδιορίσετε με προσέγγιση δευτερολέπτου την ώρα που δείχνει το ρολόι, όταν η συνολική ροπή των δύο δεικτών είναι μηδέν. (Το ερώτημα απευθύνεται σε συναδέλφους και σε όσους έχουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη Φυσική.)
Να θεωρήσετε ότι g=9,8 m/s2 και θετικές τις ροπές που στρέφουν αντίθετα από τη φορά περιστροφής των δεικτών....

Δείτε την εργασία του φίλου και συνάδελφου Ξενοφώντα Στεργιάδη (MSc.):



     Η παραπάνω εργασία έχει αναρτηθεί στο δίκτυο: "Υλικό Φυσικής-Χημείας" του φίλου και συνάδελφου Διονύση Μάργαρη.



 
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...