Лидеры рейтинга

ID: 226425

Konstantin Shvetski

Мастер-Эксперт

946

Россия, Северодвинск


ID: 259041

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

512

Россия, пос. Теплоозёрск, ЕАО


ID: 401284

Михаил Александров

Академик

353

Россия, Санкт-Петербург


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт

311

Беларусь, Гомель


ID: 400669

epimkin

Профессионал

191


ID: 400484

solowey

Профессор

71


ID: 401888

puporev

Профессор

53

Россия, Пермский край


8.1.6

02.01.2021

JS: 2.2.2
CSS: 4.2.0
jQuery: 3.5.1


 

Консультации и решение задач по физике.

Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)


Коцюрбенко Алексей Владимирович
Статус: Старший модератор
Рейтинг: 2127
Konstantin Shvetski
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 946
Михаил Александров
Статус: Академик
Рейтинг: 353
 

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 199756
Раздел: • Физика
Автор вопроса: Tip (Посетитель)
Дата: 01.12.2020, 15:16
Поступило ответов: 1

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Тело малых размеров массой 200г лежит равномерно вращающимся с частотой 30об/мин горизонтальном диске. На каком Max расстоянии r_max от оси вращения диска может находиться тело, чтобы оно не соскользнуло с диска. Коэффициент трения скольжения тела о диск = 0,5

Состояние: Консультация закрыта

Здравствуйте, Tip!
Условие : масса тела m = 200г = 0,2 кг ; частота вращения ω = 30 об/мин .
Коэффициент трения K = 0,5
Вычислить максимальное радиальное расстояние rmax удерживания тела на диске.

Решение : На вращающееся тело действует инерционная центробежная сила, направленная прочь от центра диска. На достаточно малом расстоянии от центра эта центробежная сила уравновешивается центро-стремительной силой
Fц = m·ω2·r
где r - расстояние от центра диска;
ω = 30 об/мин = 30·2·π / 60 рад/с = π рад/с = 3,1416 рад/с - угловая скорость вращения.

При увеличении r сила Fц возрастает пропорционально. Когда эта сила достигнет силы трения
Fтр = m·g·K , то тело слетит с вращающегося диска.
Тут g = 9,807 м/с2 - ускорение земного тяготения.

Приравняв силы Fц = Fтр , получим искомое расстояние
rmax = Fтр / (m·ω2) = m·g·K / (m·ω2) = g·K / ω2 = 0,4968 м

Ответ : чтобы тело не соскользнуло с диска, оно должно находиться на расстоянии не более 0,5 м от оси вращения диска.

Проверка : Период вращения диска T = 2·π / ω = 2 сек (для мысленного представления).
Сила трения : Fтр = m·g·K = 0,98 н
Центробежная сила на радиусе 0,5 м : Fц = m·ω2·0,5 = 0,98 н - пороговое значение,
почти равное Fтр . =Проверка успешна.


Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 02.12.2020, 15:41

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 16.01.2021, 17:54

Рейтинг ответа:

+1

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.