Question

На диске,находящимся в горизонтальном положении лежит камушек массой 50 г. Диск начинают раскручивать вокруг своей оси,и в какой-то момент,камушек слетает с диска и ударяется в стену. Коэффициент трения покоя между поверхностью диска и камушком составляет 0,7 а радиус диска равен 55 см.Найдите силу,с которой камушек ударился в стену,предполагая, что время удара равно 0,1 с. Потерями энергии пренебресь.Ответ дать в Н

Answer 1

m = 0.05 кг - масса камушка
r = 0.55 м - радиус вращения
k = 0.7 - коэффициент трения
t = 0.1 с - время удара "апстену"
g = 10 м/с² - ускорение силы тяжести
камушек слетает с диска, когда
ma = mgk
a = v²/r - центростремительное ускорение камушка
v - линейная скорость камушка
v²/r = gk
следовательно
v = √(gkr)
при ударе об стену без потери энергии изменение импульса равно
Δp = 2mv = 2m√(gkr)
Импульс силы удара камушка об стену равен изменению импульса камушка
Ft = Δp = 2m√(gkr)
откуда сила равна
F = 2m√(gkr)/t = 2·0.05√(10·0.7·0.55)/0.1 = 2 H