РУҚА
29

Ответ: Шайба на вращающемся конусе

ЕГЭ · Физика · Задание 29 · Динамика и гравитация
ВысокаяФИПИA10C3DРазвёрнутое решение≈ 15 минут
Что должно получиться

При $\mu<\tan\alpha$: $L_{\max}=\dfrac{g\left(\cos\alpha+\mu\sin\alpha\right)}{\omega^2\sin\alpha\left(\sin\alpha-\mu\cos\alpha\right)}$. При $\mu\geq\tan\alpha$ конечного максимального расстояния нет.

У этого задания официального ключа нет, поэтому ответ получен в разборе и с ключом не сверен. Перед тем как заучивать результат, пройдите выкладки — там видно, откуда взялось каждое число.

Условие

Полый конус с углом при вершине $2\alpha$ вращается с угловой скоростью $\omega$ вокруг вертикальной оси, совпадающей с его осью симметрии. Вершина конуса обращена вверх. На внешней поверхности конуса находится небольшая шайба, коэффициент трения которой о поверхность конуса равен $\mu$. При каком максимальном расстоянии $L$ от вершины шайба будет неподвижна относительно конуса? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на шайбу.

Открыть задачу и решить самому

Где здесь ошибаются

Используют расстояние $L$ как расстояние до оси вращения вместо $r=L\sin\alpha$.

Забывают центробежную силу в системе отсчёта, вращающейся вместе с конусом.

Неверно определяют направление силы трения в предельном положении.

Приравнивают силу трения к $\mu mg$ вместо $\mu N$.

Не учитывают условие существования конечного значения $L_{\max}$: $\mu<\tan\alpha$.

Откуда взялся этот ответРазбор разложен на 9 шагов: видно каждое преобразование и где теряется балл.
Открыть решение

Ответ к заданию 29 ЕГЭ, физика

Официального ключа у этого задания нет, и ответ здесь получен в разборе. Поэтому рядом стоят выкладки: по ним видно, на чём ответ держится, и можно сверить свой ход решения, а не только результат.

Задача из темы «Динамика и гравитация»: в ней 239 задач — у каждой есть ответ и разбор по шагам. Регистрация не нужна.