При какой скорости вращения тело, находящееся на диске в 20 см от центра вращения, не удержится трением и улетит, если коэффициент трения равен 0,18?2)Самолет при скорости 45 м/с наклоняется при повороте на 45°. Каков радиус поворота?
1) Для того чтобы тело улетело с диска, необходимо, чтобы центростремительная сила превысила максимальное значение силы трения.
Центростремительная сила вычисляется по формуле Fцс = m * v^2 / r, где m - масса тела, v - скорость вращения диска, r - расстояние от центра вращения до тела.
Сила трения равна Fтр = μ * N, где μ - коэффициент трения, N - нормальная реакция.
Нормальная реакция равна N = m * g, где g - ускорение свободного падения.
При условии, что Fцс = Fтр, получаем: m v^2 / r = μ m * g.
Решив уравнение относительно v, получаем: v = sqrt(μ g r)
Подставляем данные: μ = 0,18, g = 9,8 м/с^2, r = 0,2 м. v = sqrt(0,18 9,8 0,2) ≈ 0,84 м/с.
Таким образом, тело улетит при скорости вращения более 0,84 м/с.
2) Радиус поворота самолета можно найти, используя геометрические соображения. Угол поворота составляет 45°, что равно π/4 радиан.
Радиус поворота можно найти по формуле: r = v^2 / (g * tan(α)), где v - скорость самолета, g - ускорение свободного падения, α - угол наклона.
Подставляем данные: v = 45 м/с, g = 9,8 м/с^2, α = 45°. r = 45^2 / (9,8 * tan(45°)) ≈ 103,4 м.
Таким образом, радиус поворота самолета составляет примерно 103,4 метра.
1) Для того чтобы тело улетело с диска, необходимо, чтобы центростремительная сила превысила максимальное значение силы трения.
Центростремительная сила вычисляется по формуле Fцс = m * v^2 / r, где
m - масса тела,
v - скорость вращения диска,
r - расстояние от центра вращения до тела.
Сила трения равна Fтр = μ * N, где
μ - коэффициент трения,
N - нормальная реакция.
Нормальная реакция равна N = m * g, где
g - ускорение свободного падения.
При условии, что Fцс = Fтр, получаем:
m v^2 / r = μ m * g.
Решив уравнение относительно v, получаем:
v = sqrt(μ g r)
Подставляем данные: μ = 0,18, g = 9,8 м/с^2, r = 0,2 м.
v = sqrt(0,18 9,8 0,2) ≈ 0,84 м/с.
Таким образом, тело улетит при скорости вращения более 0,84 м/с.
2) Радиус поворота самолета можно найти, используя геометрические соображения. Угол поворота составляет 45°, что равно π/4 радиан.
Радиус поворота можно найти по формуле:
r = v^2 / (g * tan(α)),
где
v - скорость самолета,
g - ускорение свободного падения,
α - угол наклона.
Подставляем данные: v = 45 м/с, g = 9,8 м/с^2, α = 45°.
r = 45^2 / (9,8 * tan(45°)) ≈ 103,4 м.
Таким образом, радиус поворота самолета составляет примерно 103,4 метра.