Диск в ножницах
10-5. На гладкой горизонтальной поверхности находится жесткий диск. Двумя стержнями, шарнирно закрепленными в точке А (ножницами), диск начинают сдвигать, сдавливая стержни. Когда угол между стержнями оказался равным \(\alpha\), диск «заклинило», то есть он перестал двигаться, при любом усилии, прикладываемом к стержням. Найдите коэффициент трения между диском и стержнями.

▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
ПодсказкаДиск перестанет двигаться, когда сумма проекций сил реакции и трения со стороны стержней на направление сдавливания обратится в нуль.
▶ОтветСкрыть: ответ
Ответ\(\mu=\operatorname{tg}\dfrac{\alpha}{2}\).
▶РешениеСкрыть: решение
Решение10-5. На диск со стороны стержней действуют силы нормальной реакции \(\vec{N}\) и силы трения \(\vec{F}_{\text{тр}}\). Диск прекратит движение, когда
\[F_{\text{тр}} \cos \alpha / 2 = N \sin \alpha / 2.\]
Учитывая, что
\[F_{\text{тр}} = \mu N,\]
найдем
\[\mu = \operatorname{tg} \frac{\alpha}{2}.\]
Заметим, что ответ не зависит от значения силы \(\vec{N}\), поэтому «заклинивание» диска произойдет при данном угле при любом значении сил, действующих на стержни.

Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.
Похожие задачи
- Время скольжения шайбы (C2) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Доска и шайба (C2) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Масса доски (С2) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Масса бруска на доске (C2) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Доска и брусок (C2) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Сила трения каретки (C4) ЕГЭ 2009, 11 кл.