Колесо

Если к верх­ней точ­ке ко­ле­са, сто­я­ще­го на ше­ро­хо­ва­той го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти, при­ло­жить го­ри­зон­таль­ную силу, то в ниж­ней точ­ке ко­ле­са воз­ник­нет сила тре­ния.

1. Куда эта сила тре­ния бу­дет на­прав­ле­на?

2. В ка­ком слу­чае уско­ре­ние цен­тра масс ко­ле­са бу­дет боль­ше при фик­си­ро­ван­ной внеш­ней силе — в слу­чае глад­кой или ше­ро­хо­ва­той по­верх­но­сти?

От­вет объ­яс­ни­те на осно­ва­нии из­вест­ных Вам фи­зи­че­ских за­ко­нов и яв­ле­ний.

Ве­ло­си­пе­дист стар­ту­ет из со­сто­я­ния по­коя и дви­жет­ся пря­мо­ли­ней­но. При­об­ре­тя не­ко­то­рую по­сто­ян­ную ско­рость, ве­ло­си­пе­дист пе­ре­ста­ет кру­тить пе­да­ли.

1. Ка­кое на­прав­ле­ние во вре­мя раз­го­на име­ет сила тре­ния, при­ло­жен­ная к ве­ду­ще­му ко­ле­су?

2. Ка­кое на­прав­ле­ние во вре­мя раз­го­на име­ет сила тре­ния, при­ло­жен­ная к ве­до­мо­му ко­ле­су?

3. Ка­кое на­прав­ле­ние име­ет сила тре­ния, дей­ству­ю­щая на ко­ле­са со сто­ро­ны по­верх­но­сти по­сле того, как ве­ло­си­пе­дист пе­ре­стал кру­тить пе­да­ли?

Счи­тать, что ко­ле­со и по­верх­ность не де­фор­ми­ру­ют­ся. Тре­ни­ем в осях ко­лес и со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь.

К вну­трен­ней по­верх­но­сти тон­ко­стен­но­го об­ру­ча при­креп­лён не­боль­шой ша­рик (см. ри­су­нок). Мас­са об­ру­ча рав­на мас­са ша­ри­ка , где и од­но­го по­ряд­ка), ра­ди­ус об­ру­ча Об­руч мо­жет без про­скаль­зы­ва­ния ка­тать­ся по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти. Чему ра­вен пе­ри­од ко­ле­ба­ний об­ру­ча око­ло по­ло­же­ния рав­но­ве­сия в слу­чае ма­лых ам­пли­туд? Уско­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния рав­но

Ко­ле­со ка­тит­ся без про­скаль­зы­ва­ния по лен­те транс­пор­те­ра, дви­жу­щей­ся го­ри­зон­таль­но со ско­ро­стью в на­прав­ле­нии дви­же­ния лен­ты. Из­вест­но, что от­но­си­тель­но не­по­движ­но­го на­блю­да­те­ля ско­рость точ­ки на­хо­дя­щей­ся на обо­де ко­ле­са на его го­ри­зон­таль­ном диа­мет­ре, со­став­ля­ет с го­ри­зон­том угол Най­ти ско­рость цен­тра ко­ле­са от­но­си­тель­но не­по­движ­но­го на­блю­да­те­ля (см. ри­су­нок).

Ав­то­мо­биль мас­сой кг рав­но­мер­но дви­жет­ся вверх по на­клон­но­му участ­ку до­ро­ги, со­став­ля­ю­ще­му с го­ри­зон­том угол Най­ти силу с ко­то­рой да­вят на до­ро­гу пе­ред­ние ко­ле­са ав­то­мо­би­ля, если рас­сто­я­ние меж­ду его ося­ми м, центр тя­же­сти рас­по­ло­жен по­се­ре­ди­не меж­ду ося­ми на рас­сто­я­нии м от по­верх­но­сти до­ро­ги, ве­ду­щие ко­ле­са — зад­ние. Уско­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния при­нять м/с².

Ко­ле­со ка­тит­ся без про­скаль­зы­ва­ния по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти. Ско­рость цен­тра ко­ле­са по­сто­ян­на и рав­на Най­ти ско­ро­сти ле­жа­щих на го­ри­зон­таль­ном диа­мет­ре ко­ле­са то­чек и а так­же ско­ро­сти ле­жа­щих на вер­ти­каль­ном диа­мет­ре ко­ле­са то­чек и (см. ри­су­нок).

Ко­ле­со ра­ди­у­са ка­тит­ся без про­скаль­зы­ва­ния меж­ду дву­мя па­рал­лель­ны­ми рей­ка­ми, име­ю­щи­ми ско­ро­сти и (см. ри­су­нок). Най­ти ско­рость цен­тра ко­ле­са и уг­ло­вую ско­рость вра­ще­ния ко­ле­са

Ци­линдр без про­скаль­зы­ва­ния дви­жет­ся по лен­те, име­ю­щей ско­рость (см. ри­су­нок). На ци­линдр на­мо­та­на тон­кая не­рас­тя­жи­мая нить, ко­нец ко­то­рой при­креп­лен к сте­не. В не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни нить со­став­ля­ет со стен­кой угол Най­ти ско­рость цен­тра ко­ле­са в этот мо­мент вре­ме­ни.

Ко­ле­со ка­тит­ся без про­скаль­зы­ва­ния по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти. Ско­рость цен­тра ко­ле­са по­сто­ян­на и рав­на Най­ти уско­ре­ния ле­жа­щих на го­ри­зон­таль­ном диа­мет­ре ко­ле­са то­чек и а так­же уско­ре­ния ле­жа­щих на вер­ти­каль­ном диа­мет­ре ко­ле­са то­чек и (см. ри­су­нок).

Ко­ле­со ка­тит­ся без про­скаль­зы­ва­ния по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти. Ско­рость цен­тра ко­ле­са по­сто­ян­на и рав­на Най­ти ско­ро­сти то­чек, рас­по­ло­жен­ных на обо­де ко­ле­са на вы­со­те от ниж­ней точ­ки ко­ле­са.

Диск ра­ди­у­са ка­тит­ся без про­скаль­зы­ва­ния по го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти. Чему рав­но пе­ре­ме­ще­ние точ­ки за один обо­рот дис­ка?