Bryła sztywna
grudzień 2022•2 pkt

Zadanie 3.1

Dany jest cienki jednorodny pręt o masie mm, długości ll i końcach w punktach AA oraz BB. Koniec AA pręta jest oparty o klocek na poziomej powierzchni, a koniec BB pręta jest podtrzymywany. W ten sposób pręt tworzy z poziomą powierzchnią kąt α0\alpha_0 (zobacz rysunek 1.). W pewnej chwili t0t_0 zwolniono koniec BB pręta, wskutek czego pręt zaczął opadać tak, że jego koniec AA się nie przesuwał (zobacz rysunek 2.). Na obu rysunkach oznaczono punkt SS – środek masy pręta.
Na rysunku 2. oznaczono kąt αt\alpha_t, tworzony przez pręt z poziomą powierzchnią w chwili tt podczas opadania. Ruch pręta odbywa się w ziemskim polu grawitacyjnym w układzie inercjalnym. W zadaniach 3.1.–3.3. pomijamy opory ruchu.
Momenty bezwładności pręta względem osi obrotu przechodzącej przez punkt AA oraz względem osi obrotu przechodzącej przez punkt SS dane są – odpowiednio – wzorami:
IA=13ml2I_A = \frac{1}{3}ml^2
IS=112ml2I_S = \frac{1}{12}ml^2

Zadanie 3.1.
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Podczas ruchu pręta jego przyśpieszenie kątowe jest określone wzorem
A. ϵ=32⋅glcos⁡αt\epsilon = \frac{3}{2} \cdot \frac{g}{l} \cos \alpha_t
B. ϵ=32⋅glsin⁡αt\epsilon = \frac{3}{2} \cdot \frac{g}{l} \sin \alpha_t
C. ϵ=3⋅glcos⁡αt\epsilon = 3 \cdot \frac{g}{l} \cos \alpha_t
D. ϵ=3⋅glsin⁡αt\epsilon = 3 \cdot \frac{g}{l} \sin \alpha_t