ΔΙΕΡΕΥΝΩΝΤΑΣ ΜΙΑ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΣΥΝΑΝΤΗΣΗ!

Σώμα Σ₁ μάζας m₁ αφήνεται ελεύθερο από την ταράτσα ενός κτιρίου ύψους h τη χρονική στιγμή t = 0. Ταυτόχρονα από τη βάση του κτιρίου ξεκινάει να κινείται κατακόρυφα προς τα πάνω σώμα Σ₂ μάζας m₂ = 2 kg με την επίδραση σταθερής κατακόρυφης δύναμης F. Τα δύο σώματα συναντιώνται σε σημείο Σ. Από το σημείο Σ και μετά το σώμα Σ₁ μέχρι να φτάσει στο έδαφος χρειάζεται 1 s διανύοντας στο χρόνο αυτό διάστημα ίσο με τα 5/9 του συνολικού ύψους h του κτιρίου. Να βρείτε:

α. Το ύψος h του κτιρίου.

β. Το μέτρο της δύναμης F.

γ. Την μηχανική ενέργεια του σώματος Σ₂, όταν βρίσκεται στη θέση Σ.

δ. Πόσο απέχουν τα δύο σώματα, τη χρονική στιγμή t₁ που το σώμα Σ₁ φτάνει στο έδαφος;

ε. Για ποιες τιμές της δύναμης F η συνάντηση των δύο σωμάτων θα γινόταν σε σημείο που βρίσκεται κάτω από το μισό του ύψους του κτιρίου.

στ. Αντικαθιστούμε το σώμα Σ₂ με σώμα Σ₃ μάζας m₃ και επαναλαμβάνουμε τη διαδικασία, ασκώντας στο σώμα Σ₃ κατακόρυφη δύναμη F₃ = 4 N. Για ποιες τιμές της μάζας m₃ η συνάντηση των σωμάτων γίνεται πάνω από το μισό του ύψους του κτιρίου;

Δίνεται g = 10 m/s² και ότι επίπεδο μηδενικής βαρυτικής δυναμικής ενέργειας είναι το έδαφος. Επίσης αγνοήστε την αντίσταση του αέρα.

Η εκφώνηση και η λύση ΕΔΩ