На каком максимальном расстоянии от вершины полусферы радиуса R=45 см отсчитанном вдоль её поверхности можно положить тело чтоб оно не соскользнуло при коэффициенте трения 0,75
Максимальное расстояние от вершины полусферы, на котором можно положить тело, чтобы оно не начало скользить, можно найти используя условие равенства сил трения и центростремительной силы.
Центростремительная сила: Fc = mv^2 / r
Сила трения: Fтр = μ * mg
где r - расстояние от вершины полусферы, μ - коэффициент трения (0,75), m - масса тела, g - ускорение свободного падения (9,8 м/с^2).
Поскольку тело не скользит, то силы равны: Fc = Fтр
Отсюда получаем: mv^2 / r = μ * mg
Так как v = r ω, где ω - угловая скорость, то можно переписать уравнение в виде: m (r ω)^2 / r = μ m * g
r ω^2 = μ g
Определим угловую скорость через период обращения: T = 2π/ω, где T - период обращения
Так как период обращения равен времени, прошедшему за один оборот: T = 2π * r / v
Отсюда найдем угловую скорость: ω = 2π / T = 2π * v / r
Подставляем угловую скорость в уравнение: r (2π v / r)^2 = μ * g
4π^2 v^2 = μ g
v^2 = μ * g / 4π^2
v = sqrt(μ * g / 4π^2)
Теперь подставим v обратно и найдем r: r (2π sqrt(μ g / 4π^2) / r)^2 = μ g
r (sqrt(μ g) / r)^2 = μ * g
r μ g / r^2 = μ * g
r = 1
Таким образом, максимальное расстояние от вершины полусферы, на котором можно положить тело, чтобы оно не начало скользить при коэффициенте трения 0,75, равно 1 см.
Максимальное расстояние от вершины полусферы, на котором можно положить тело, чтобы оно не начало скользить, можно найти используя условие равенства сил трения и центростремительной силы.
Центростремительная сила:
Fc = mv^2 / r
Сила трения:
Fтр = μ * mg
где r - расстояние от вершины полусферы, μ - коэффициент трения (0,75), m - масса тела, g - ускорение свободного падения (9,8 м/с^2).
Поскольку тело не скользит, то силы равны:
Fc = Fтр
Отсюда получаем:
mv^2 / r = μ * mg
Так как v = r ω, где ω - угловая скорость, то можно переписать уравнение в виде:
m (r ω)^2 / r = μ m * g
r ω^2 = μ g
Определим угловую скорость через период обращения:
T = 2π/ω, где T - период обращения
Так как период обращения равен времени, прошедшему за один оборот:
T = 2π * r / v
Отсюда найдем угловую скорость:
ω = 2π / T = 2π * v / r
Подставляем угловую скорость в уравнение:
r (2π v / r)^2 = μ * g
4π^2 v^2 = μ g
v^2 = μ * g / 4π^2
v = sqrt(μ * g / 4π^2)
Теперь подставим v обратно и найдем r:
r (2π sqrt(μ g / 4π^2) / r)^2 = μ g
r (sqrt(μ g) / r)^2 = μ * g
r μ g / r^2 = μ * g
r = 1
Таким образом, максимальное расстояние от вершины полусферы, на котором можно положить тело, чтобы оно не начало скользить при коэффициенте трения 0,75, равно 1 см.