Задача по механике №214

В школьном опыте брусок, помещенный на горизонтальный диск, вращается вместе с ним с некоторой угловой скоростью. В ходе опыта угловую скорость диска увеличили. При этом положение бруска на диске осталось прежним. Как изменились при этом линейная скорость и сила трения между бруском и опорой? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифра для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|----------------|--------------------------------| |Линейная скорость|Сила-трения-между-бруском-и-опорой-| |                |                                | ---------------------------------------------------

Линейная скорость равна:

v = ωR,

где ω  – угловая скорость, R  – радиус вращения.
так как R  остался прежним, а ω  увеличили, то и v  увеличилась.
Запишем второй закон Ньютона

m⃗a = ⃗N +m ⃗g+ F⃗т.р

Здесь m  – масса бруска, N  – сила реакции опоры (направлена перпендикулярно поверхности диска), a  – центростремительное ускорение, F т.р.  – сила трения.
Так как брусок вращается вместе с диском, то на брусок действует сила трения покоя, которая направлена в центр траектории.
Центростремительное ускорение равно:

    2 a= ω R

Спроецируем второй закон Ньютона на ось, направленную в центр:

Fт.р. = m ω2R,

так как R  остался прежним, а ω  увеличили, то и сила трения увеличилась.

Оцените статью
Я решу все!