Здравствуйте, Маевская Мария Андреевна!
Окружная скорость V на поверхности маховика равна: V = π*R*n/30 (1), где R - радиус маховика, n - число оборотов в минуту. Чтобы остановить маховик за время t, необходимо тангенциальное ускорение a
τ = V/t, с учётом (1) a
τ = π*R*n/(30*t) (2). Приложенная к поверхности касательная сила F создаёт тормозной момент M
т = F*R (3), вызывающий угловое ускорение ε = M/J = F*R/J (4), где J - момент инерции маховика, а у точек на поверхности маховика - тангенциальное ускорение a
τ = ε*R = F*R
2/J (5). Момент инерции J сплошного маховика радиусом R и массой m равен: J = m*R
2/2 (6) (см.
здесь); подставляя это значение J в (5), после сокращений: a
τ = 2*F/m (7). Приравняв (7) и (2), и решая относительно F, имеем: F = m*π*R*n/(60*t) (8). Поскольку F - сила трения, равная F
пр*k, где F
пр - сила прижатия тормозной колодки, k - коэффициент трения между колодкой и маховиком, окончательно: F
пр = m*π*R*n/(60*t*k) = 20*π*0.12*600/(60*3*0.1) = 251 Н.