На краю платформы диметром 1,6 м, которая вращается вокруг вертикальной оси , проходящей через ее центр, лежит брусок. Определить предельную угловую скорость вращения платформы, при которой брусок не соскользнет с платформы. коэффициент трения 0,2
Для того чтобы брусок не соскользнул с платформы, необходимо, чтобы сила трения была достаточно большой, чтобы преодолеть силу тяжести бруска, направленную вниз.
Находим силу тяжести бруска:
Fт = m * g,
где m - масса бруска, g - ускорение свободного падения.
Найдем массу бруска, зная его плотность и объем:
m = p * V,
где p - плотность бруска, V - объем бруска.
V = π r^2 h,
где r - радиус платформы, h - высота бруска.
Таким образом,
m = p π r^2 * h.
Теперь определим силу трения, действующую на брусок:
Fтр = μ * N,
где μ - коэффициент трения, N - нормальное усилие.
Для того чтобы брусок не соскользнул с платформы, необходимо, чтобы сила трения была достаточно большой, чтобы преодолеть силу тяжести бруска, направленную вниз.
Находим силу тяжести бруска:
Fт = m * g,
где m - масса бруска, g - ускорение свободного падения.
Найдем массу бруска, зная его плотность и объем:
m = p * V,
где p - плотность бруска, V - объем бруска.
V = π r^2 h,
где r - радиус платформы, h - высота бруска.
Таким образом,
m = p π r^2 * h.
Теперь определим силу трения, действующую на брусок:
Fтр = μ * N,
где μ - коэффициент трения, N - нормальное усилие.
N = m * g,
Fтр = μ m g.
Теперь уравняем силы:
μ m g = m R ω^2,
где R - радиус платформы, ω - угловая скорость.
Таким образом,
ω = sqrt(μ g / R) = sqrt(0,2 9,8 / 0,8) = 3,13 рад/с.
Таким образом, предельная угловая скорость вращения платформы должна быть не более 3,13 рад/с, чтобы брусок не соскользнул с платформы.