Όταν στην τροχαλία υπάρχουν τριβές

Η παρακάτω άσκηση είναι παραλλαγή του παραδείγματος 2-4 του συγγράμματος “Fluid mechanics” των Cengel – Cambala.

Η τροχαλία του σχήματος αποτελείται από δύο ομοαξονικές κυλινδρικές επιφάνειες ακτίνων R₁=9,8cm, R₂=10cm,  h=2cm και αμελητέας μάζας. Μεταξύ των δύο επιφανειών υπάρχει λιπαντικό με συντελεστή ιξώδους η. Η εσωτερική επιφάνεια είναι ακίνητη και η εξωτερική είναι ελεύθερη να κινηθεί.

Στην εξωτερική επιφάνεια είναι τυλιγμένο μη εκτατό νήμα αμελητέας μάζας. Στην άκρη του νήματος είναι στερεωμένο σώμα μάζας m=2,5Κg. Αν αφήσουμε το σώμα ελεύθερο να κινηθεί, διαπιστώνουμε ότι στην αρχή η κίνησή του είναι επιταχυνόμενη και στην συνέχεια κινείται με σταθερή ταχύτητα v_o=5m/s .

Να υπολογιστεί ο συντελεστής ιξώδους. Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας g=10m/s².

Η λύση σε   ή  ΕΔΩ.