Консультация № 193456
03.08.2018, 14:56
0.00 руб.
0 4 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

Тонкий жёсткий диск закреплён параллельно платформе через короткую ось к этой же платформе.
Диск может свободно вращаться вокруг оси без трения.
Платформа изначально покоится на горизонтальной плоскости и может скользить по этой плоскости без трения.
Таким образом, плоскость диска, платформа и плоскость по которой может скользить платформа параллельны друг другу.

К краю диска по касательной прикладывается постоянная сила.
С каким усилием и в каком направлении ось диска будет воздействовать на платформу?

Обсуждение

давно
Модератор
156417
2175
04.08.2018, 09:28
общий
это ответ
Здравствуйте, railgun!
Некомпенсированная сила, вектор которой не проходит через ось вращения, придаёт объекту как линейное, так и вращательное ускорение. При этом, поскольку диск свободно вращается вокруг оси, через ось платформе может передаваться только линейное усилие,но не вращающий момент силы.
Если диск имеет массу m1, а платформа - массу m2, то сила F, приложенная к диску (при этом не зависимо от точки приложения - она влияет только на вращение диска), будет придавать системе диска и платформы линейное ускорение a=F/(m1+m2).
Соответственно, на платформу со стороны оси действует сила F2=m2a=Fm2/(m1+m2) в том же направлении, что и сила, приложенная к диску.
5
давно
Посетитель
402215
2
07.08.2018, 15:17
общий
Адресаты:
Благодарю, Роман.

Скажите, я верно Вас понимаю, что независимо от того, что мы прикладываем усилие к диску, а не к центру масс системы "платформа-диск", всё равно эта система испытает линейное ускорение равное приложенной силе делённой на суммарную массу?
давно
Модератор
156417
2175
07.08.2018, 20:00
общий
Адресаты:
Да.
В более общем виде это будет звучать так: центр масс системы тел движется с ускорением равным отношению суммы (векторной, разумеется) всех приложенных к телам внешних сил к общей массе системы
давно
Посетитель
402215
2
08.08.2018, 14:29
общий
Адресаты:
Спасибо.
На самом деле есть очень интересный мысленный эксперимент (который сейчас делаю в железе) с униполярными двигателями и законом сохранения момента импульса. Там что-то явно не то... можно конечно всё списать на импульс поля или на момент импульса ЭМ поля, но не сходится на несколько порядков.
Вам это интересно?
Форма ответа