Задачи › Динамика движения по окружности, конический маятник

Монетка на виниловом диске

  1. Монетка на виниловом диске

    Курчатов 2013/14, 10 кл.
    3/10

    На виниловый диск, вращающийся со скоростью \(n= 45\) оборотов в минуту, кладут монетку. Если монетку положить на расстоянии \(r= 10\) см от центра диска или ближе, она будет покоиться относительно диска. Если же расстояние от монетки до центра будет больше, она начнёт скользить. Найдите коэффициент трения \(\mu\) между монеткой и поверхностью диска. Ускорение свободного падения \(g= 9{,}8\) м/с\(^2\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Какая сила сообщает монетке центростремительное ускорение? Когда она достигает предельного значения?

    Ответ

    \(\mu = 0{,}23\).

    Решение

    Чтобы монетка покоилась относительно диска, сила трения покоя должна придавать монетке центростремительное ускорение. Проскальзывание начнётся, когда сила трения станет равна \(\mu m g\): \[m\omega^2 r = \mu m g, \qquad \text{откуда} \qquad \mu = \frac{\omega^2 r}{g} = \frac{(2\pi n)^2 r}{g} = 0{,}23 .\] Здесь \(n = 45/60 = 0{,}75\) об/с.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи