Задание 7. Маленькая шайба массы m, способная перемещаться вдоль гладкого стержня, находится на поверхности горизонтального диска, равномерно вращающегося с угловой скоростью ω1, на расстоянии r от оси O, с которой шайба соединена лёгкой недеформированной пружинкой жёсткости k (см. рисунок). Коэффициент трения между шайбой и диском μ. Как только угловая скорость начинает медленно и плавно возрастать, шайба начинает смещаться. При угловой скорости ω2 расстояние до оси стало R, при этом диск стал вновь вращаться равномерно.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
|
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) модуль ускорения шайбы, находящейся на расстоянии R от оси вращения Б) кинетическая энергия шайбы, находящейся на расстоянии r от оси вращения |
ФОРМУЛЫ
|
Решение.
А) За счет вращательного движения на шайбу действует центростремительная сила и сила трения:
Центростремительная
сила способствует разжиманию пружины на величину 
и равна:
Силу трения можно записать в виде:
Тогда, в соответствии со 2-м законом Ньютона, модуль ускорения, можно вычислить по формуле:
Б)
Когда шайба находится на расстоянии r, ее угловая скорость равна
ω1, а линейная 
.
Следовательно, кинетическая энергия шайбы:
Ответ: 24
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы:
