№269 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)
Решение #1
Решение #2
Решение #3
Решение #4ИИ
Варианты решения:
Предмет удерживается на диске силой трения покоя, которая сообщает ему центростремительное ускорение. На предельном расстоянии:
μmg = mω²r,
откуда
μ = ω²r/g.
Частота вращения:
ν = 78/60 = 1,3 с⁻¹,
ω = 2πν ≈ 2 · 3,14 · 1,3 ≈ 8,17 рад/с.
При r = 7 см = 0,07 м:
μ = 8,17² · 0,07 / 9,8 ≈ 0,48.
Ответ: коэффициент трения покоя между предметом и диском равен примерно 0,48.
Этим способом можно определить коэффициент трения для резинки, спички или монеты. Для этого нужно найти наибольшее расстояние от оси, при котором выбранный предмет ещё не скользит, а затем вычислить μ по формуле μ = 4π²ν²r/g. Предмет следует располагать так, чтобы он не катился и не опрокидывался.
μmg = mω²r,
откуда
μ = ω²r/g.
Частота вращения:
ν = 78/60 = 1,3 с⁻¹,
ω = 2πν ≈ 2 · 3,14 · 1,3 ≈ 8,17 рад/с.
При r = 7 см = 0,07 м:
μ = 8,17² · 0,07 / 9,8 ≈ 0,48.
Ответ: коэффициент трения покоя между предметом и диском равен примерно 0,48.
Этим способом можно определить коэффициент трения для резинки, спички или монеты. Для этого нужно найти наибольшее расстояние от оси, при котором выбранный предмет ещё не скользит, а затем вычислить μ по формуле μ = 4π²ν²r/g. Предмет следует располагать так, чтобы он не катился и не опрокидывался.
Линейная скорость предмета на расстоянии 0,07 м от оси определяется частотой вращения диска:
ν = 78/60 = 1,3 Гц,
v = 2πνr ≈ 2 · 3,14 · 1,3 · 0,07 ≈ 0,57 м/с.
Необходимая для движения по окружности сила равна mv²/r. Её создаёт трение покоя. На границе скольжения сила трения достигает значения μmg, поэтому
μmg = mv²/r,
μ = v²/(rg) ≈ 0,57²/(0,07 · 9,8) ≈ 0,48.
Следовательно, коэффициент трения покоя составляет около 0,48.
Аналогично можно исследовать резинку, спичку или монету: при неизменной частоте вращения предмет постепенно удаляют от центра и отмечают радиус, на котором начинается скольжение. Затем используют формулу μ = 4π²ν²r/g. Для точности следует провести несколько измерений и взять среднее значение радиуса.
ν = 78/60 = 1,3 Гц,
v = 2πνr ≈ 2 · 3,14 · 1,3 · 0,07 ≈ 0,57 м/с.
Необходимая для движения по окружности сила равна mv²/r. Её создаёт трение покоя. На границе скольжения сила трения достигает значения μmg, поэтому
μmg = mv²/r,
μ = v²/(rg) ≈ 0,57²/(0,07 · 9,8) ≈ 0,48.
Следовательно, коэффициент трения покоя составляет около 0,48.
Аналогично можно исследовать резинку, спичку или монету: при неизменной частоте вращения предмет постепенно удаляют от центра и отмечают радиус, на котором начинается скольжение. Затем используют формулу μ = 4π²ν²r/g. Для точности следует провести несколько измерений и взять среднее значение радиуса.
На границе скольжения центростремительное ускорение равно
a = 4π²ν²r,
где ν = 78/60 = 1,3 Гц, r = 0,07 м. Тогда
a ≈ 4 · 3,14² · 1,3² · 0,07 ≈ 4,67 м/с².
Так как ускорение создаётся трением покоя, μg = a. Поэтому
μ = a/g ≈ 4,67/9,8 ≈ 0,48.
Ответ: μ ≈ 0,48.
Для резинки, спички или монеты можно измерить предельный радиус перед началом скольжения и рассчитать μ = 4π²ν²r/g. Монету следует класть плашмя, чтобы она не катилась.
a = 4π²ν²r,
где ν = 78/60 = 1,3 Гц, r = 0,07 м. Тогда
a ≈ 4 · 3,14² · 1,3² · 0,07 ≈ 4,67 м/с².
Так как ускорение создаётся трением покоя, μg = a. Поэтому
μ = a/g ≈ 4,67/9,8 ≈ 0,48.
Ответ: μ ≈ 0,48.
Для резинки, спички или монеты можно измерить предельный радиус перед началом скольжения и рассчитать μ = 4π²ν²r/g. Монету следует класть плашмя, чтобы она не катилась.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Рымкевич 10-11 класс, Просвещение:
Горизонтально расположенный диск проигрывателя вращается с частотой 78 об/мин. На него поместили небольшой предмет. Предельное расстояние от предмета до оси вращения, при котором предмет удерживается на диске, равно 7 см. Каков коэффициент трения между предметом и диском? При возможности определить этим способом коэффициент трения, поместив на диске проигрывателя ученическую резинку, спичку или монету.
