Test diagnostyczny z fizyki. Poziom rozszerzony. Grudzień 2022. Arkusz próbny. Zadanie 3.1.

Zadanie 3.

Dany jest cienki jednorodny pręt o masie m, długości l i końcach w punktach A oraz B. Koniec A pręta jest oparty o klocek na poziomej powierzchni, a koniec B pręta jest podtrzymywany. W ten sposób pręt tworzy z poziomą powierzchnią kąt α₀ (zobacz rysunek 1.). W pewnej chwili t₀ zwolniono koniec B pręta, wskutek czego pręt zaczął opadać tak, że jego koniec A się nie przesuwał (zobacz rysunek 2.). Na obu rysunkach oznaczono punkt S – środek masy pręta.

Na rysunku 2. oznaczono kąt α_t, tworzony przez pręt z poziomą powierzchnią w chwili t 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 A oraz względem osi obrotu przechodzącej przez punkt S dane są – odpowiednio – wzorami:

Zadanie 3.1.

Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Podczas ruchu pręta jego przyśpieszenie kątowe jest określone wzorem