profile
Размещено 6 лет назад по предмету Физика от Arthur12345678

Решите пожалуйста очень надо 1 задание

  1. Ответ на вопрос
    Ответ на вопрос дан logophobia
    Найдём условие равновесия:
    Для этого, по вертикали должен быть нулевой баланс сил:
    Ny + Fтрy + mg = 0 ;
    mg = Nsin(α/2) + Fтр cos(α/2) ;
    Отсюда: Nsin(α/2) = mg – Fтр cos(α/2) ;         [1] ;
    и одновременно: Fтр cos(α/2) = mg – Nsin(α/2) ;         [2]

    Баланс сил по горизонтали должен обеспечивать центростремительное ускорение, направленное к оси:
    ( Nx + Fтрx ) / m = a(n) = Lω² ;
    ( Ncos(α/2) – Fтр sin(α/2) ) / m = Lω² ;
    Отсюда: Ncos(α/2) = mLω² + Fтр sin(α/2) ;         [3] ;
    и одновременно: Fтр sin(α/2) = Ncos(α/2) – mLω² ;         [4]

    Поделим уравнения [4] и [2] и получим:
    tg(α/2) = ( Ncos(α/2) – mLω² ) / ( mg – Nsin(α/2) ) ;
    mg tg(α/2) – Nsin(α/2)tg(α/2) = Ncos(α/2) – mLω² ;
    N ( sin(α/2)tg(α/2) + cos(α/2) ) = mg tg(α/2) + mLω² ;
    N = m ( g tg(α/2) + Lω² ) / ( sin(α/2)tg(α/2) + cos(α/2) ) ;

    Поделим уравнения [1] и [3] и получим:
    tg(α/2) = ( mg – Fтр cos(α/2) ) / ( mLω² + Fтр sin(α/2) ) ;
    mLω²tg(α/2) + Fтр sin(α/2) tg(α/2) = mg – Fтр cos(α/2)  ;
    Fтр ( sin(α/2) tg(α/2) + cos(α/2) ) = m( g – Lω²tg(α/2) ) ;
    Fтр = m( g – Lω²tg(α/2) ) / ( sin(α/2) tg(α/2) + cos(α/2) ) ;

    Для силы трения в покое существует незыблемое условие:
    |Fтр| < μN, иначе система выйдет из равновесия:
    | ( g – Lω²tg(α/2) ) / ( sin(α/2) tg(α/2) + cos(α/2) ) | < μ ( g tg(α/2) + Lω² ) / ( sin(α/2)tg(α/2) + cos(α/2) ) ;
    | g – Lω²tg(α/2) | < μ ( g tg(α/2) + Lω² ) ;
    – μ ( g tg(α/2) + Lω² ) < g – Lω²tg(α/2) < μ ( g tg(α/2) + Lω² ) ;          [5]

    Решаем левое условие [5]:
    – μg tg(α/2) – μLω²  < g – Lω²tg(α/2) ;
    μg tg(α/2) + g > Lω²tg(α/2) – μLω² ;
    g ( μtg(α/2) + 1 ) > ω²L( tg(α/2) – μ ) ;
    что верно всегда, поскольку последняя скобка tg(α/2) – μ = 1/√3 – 0.8 < 0 , а левая часть положительна.

    Отсюда заключаем, что даже если сила трения при некоторых угловых скоростях и может развернуться, т.е. стать направленной вниз, против стремления бруска заползать наверх, то эта сила трения ни при каких угловых скоростей не выйдет за пределы силы трения скольжения, а стало быть никакой угловой скоростью, даже очень большой брусок не удастся поднять выше начального положения.

    Решаем правое условие [5]:
    g – Lω²tg(α/2) < μg tg(α/2) + μLω² ;
    g ( 1 – μ tg(α/2) ) < Lω² ( tg(α/2) + μ ) ;
    ω² > (g/L) ( 1 – μ tg(α/2) ) / ( tg(α/2) + μ ) ;
    Отсюда заключаем, что что лишь выше определённой угловой скорости брусок будет оставатья в покое, а при проходе этого значения вниз, к меньшим угловым скоростям – брусок потеряет равновесие и станет скатываться.
    При этом, любопытно, что чем на меньшем удалении от оси нам нужно удерживать брусок, тем большая (!) требуется угловая скорость (зависимость-то гиперболическая!), а у нас происходит напртив, не увеличение скорости, а её снижение. А значит, как только угловая скорость пройтёт вышеуказанное значение брусок окончательно потеряет равновесие и свалится в вершину конуса.

    Искомая угловая скорость: ω = √[ (g/L) ( 1 – μ tg(α/2) ) / ( tg(α/2) + μ ) ] ;
    ω = √[ (9.8/0.5) ( 1 – 0.8/√3 ) / ( √3 + 0.8 ) ] ≈ 2.77 / с ;
    Ответ: 2.77 / с .
Не тот ответ на вопрос, который вам нужен?
Найди верный ответ
Самые новые вопросы
tegysigalpa2012
Русский язык - 6 лет назад

Помогите решить тест по русскому языку тест по русскому языку «местоимение. разряды местоимений» для 6 класса 1. укажите личное местоимение: 1) некто 2) вас 3) ни с кем 4) собой 2. укажите относительное местоимение: 1) кто-либо 2) некоторый 3) кто 4) нам 3. укажите вопросительное местоимение: 1) кем-нибудь 2) кем 3) себе 4) никакой 4. укажите определительное местоимение: 1) наш 2) который 3) некий 4) каждый 5. укажите возвратное местоимение: 1) свой 2) чей 3) сам 4) себя 6. найдите указательное местоимение: 1) твой 2) какой 3) тот 4) их 7. найдите притяжательное местоимение: 1) самый 2) моего 3) иной 4) ничей 8. укажите неопределённое местоимение: 1) весь 2) какой-нибудь 3) любой 4) этот 9. укажите вопросительное местоимение: 1) сколько 2) кое-что 3) она 4) нами 10. в каком варианте ответа выделенное слово является притяжательным местоимением? 1) увидел их 2) её нет дома 3) её тетрадь 4) их не спросили

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.