Αναπαράσταση και μελέτη κυκλικής κίνησης σώματος

Να δούμε μια σχηματική αναπαράσταση ομαλής κυκλικής κίνησης σώματος( Σε πρώτη φάση παίρνουμε σφαιρίδιο με διαστάσεις ) και θα αναλύσουμε τα  βασικά μεγέθη που προκύπτουν: Ταχύτητα , Δύναμη , Ορμή και Στροφορμή

ΑΣΚΗΣΗ

Σώμα Σ μάζας m είναι δεμένο με  νήμα   διαγράφει κύκλο ακτίνας ρ πάνω σε οριζόντιο επίπεδο.. Η συχνότητα περιστροφής του σώματος είναι f , Να σχεδιαστούν τα διανύσματα :
1)Της ταχύτητας του σώματος
2)Της Ορμής του
3)Της κεντρομόλου δύναμης που ασκείται στο σώμα
4)Της στροφορμής του

Δίνονται 

i)Η ακτίνα του κύκλου ρ
ii)Η συχνότητα περιστροφής
iii) δεν υπάρχουν: τριβή μεταξύ σώματος και αντίσταση του αέρα

Διευκρινίσεις για τα  μεγέθη

Το πρώτο σχήμα  δείχνει την κίνηση σε δυο διαστάσεις όπου διακρίνονται  τα διανύσματα: Την ταχύτητας u  της ορμής J  και της δύναμης F και στο δεύτερο (δεξιά) δείχνει την κίνηση σε 3 διαστάσεις όπου διακρίνονται τα παραπάνω μεγέθη και επιπλέον και η στροφορμή  I του σώματος 
Στο αριστερό σχήμα επί πλέον έχουμε ορίσει τα  ανεξάρτητα μεγέθη  και με βάση αυτά θα βρίσκουμε τις τιμές των μεγεθών. 
ρ είναι η ακτίνα του  κύκλου που διαγράφει το σώμα Σ
f είναι η συχνότητα περιστροφής του σώματος και
m  είναι η μάζα του σώματος Σ  

Μερικές διευκρινίσεις

Τα μεγέθη ορίζονται και εισάγονται μέσω των δρομέων όπως φαίνεται στο σχήμα. 

Έχουμε  δώσει μεγάλο μέγεθος για να είναι ορατές οι μεταβολές .

Οι δρομείς μπορούν να πάρουν αυτόματα τιμές τυχαίες αλλά δεν έχει νόημα αφού τότε δεν εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση το Σ.

Το σώμα Σ θεωρείται χωρίς διαστάσεις αλλά με μάζα.. Το έχουμε σχηματίσει αρκετά μεγάλο για να είναι ορατό  αλλά δεν θα του δώσουμε διαστάσεις για να μην αλλοιωθούν τα μεγέθη που έχουμε εισάγει .
**Καλό είναι όμως να μεγαλώσουμε την ακτίνα ρ ώστε να φαίνεται η τροχιά που διαγράφει. Διαφορετικά (αν το ρ είναι πολύ μικρό θα δώσει την  εικόνα πως κάνει μια σύνθετη κίνηση εξαιτίας του μεγέθους του σχήματος του Σ σε δυο διαστάσεις)
(Αν  m=0,2  f=0,35 και ρ=5,5 θα φαίνονται όλα τα μεγέθη αλλά και η τροχιά σε 2 διαστάσεις) Δεν βάζω μονάδες για να μπορεί ο καθένας να τις ορίσει όπως θέλει  στην αρχή αν και το  σωστό  είναι να χρησιμοποιούνται οι μονάδες στο S.I όπως τις αναγράφω στα κείμενα πάνω στην αναπαράσταση.
Στις 3 διαστάσεις η τροχιά είναι πιο ευδιάκριτη. Τριβές μεταξύ σώματος Σ και επιπέδου κίνησης  καθώς   και αντίσταση του αέρα δεν υπάρχουν. 

                                                  Παρατηρήσεις

1) Δεν μας δίνεται ο χρόνος άμεσα αλλά έμμεσα μέσω της f .Αν δοθεί η περίοδος Τ τότε πάλι ορίζουμε την f

2)Οι τιμές των ανεξάρτητων μεταβλητών ρ, f ,m  μπορούν να αλλάζουν μέσα από τους δρομείς   (Αριστερά πάνω).

3)Τα κείμενα μετακινούνται στη επιθυμητή θέση .

4)Το κουμπί ( Σταμάτα-ξεκίνα) είναι επικουρικό και δεν συμμετέχει στην  αλλαγή των μεγεθών.

5)Θα γινόταν πιο αληθοφανές αν σχηματίσουμε  κουτί εισαγωγής  όπου θα ζητούνται και θα δίνονται τιμές σε όλα τα ανεξάρτητα μεγέθη όπως  τα ορίσαμε  .