Задача #467 ← →
Маленькая шайба массы способная перемещаться вдоль гладкого стержня, находится на поверхности горизонтального диска, равномерно вращающегося с угловой скоростью на расстоянии от оси с которой шайба соединена лёгкой недеформированной пружинкой жёсткости (см. рисунок). Коэффициент трения между шайбой и диском — Как только угловая скорость начинает медленно и плавно возрастать, шайба начинает смещаться. При угловой скорости расстояние до оси стало при этом диск стал вновь вращаться равномерно.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
A) модуль ускорения шайбы, находящейся на расстоянии от оси вращения
Б) кинетическая энергия шайбы, находящейся на расстоянии от оси вращения
1)
2)
3)
4)
Ответ:
| А | Б |
Решение
Прежде чем искать верные ответы, разберемся в происходящем.
- Поскольку шайба начинает смещаться сразу после увеличения угловой скорости, то сила трения была уже предельна при угловой скорости и направлена к центру. Тогда второй закон Ньютона для первой ситуации выглядит так (пружина не деформирована):
- Во второй ситуация сила трения по-прежнему предельна и направлена к центру. Второй закон Ньютона:
Теперь посмотрим на (А) и (Б).
А) Из последнего уравнения следует, что ускорение подходит пункт (2).
Б) подходит пункт (4).
Ответ
24