РУҚА
29

Шайба на вращающемся конусе

ЕГЭ · Физика · Задание 29 · Динамика и гравитация
ВысокаяФИПИAE66B8Развёрнутое решение≈ 15 минут

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. При каком минимальном коэффициенте трения шайба будет неподвижна относительно конуса на расстоянии $L$ от вершины конуса? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на шайбу.

reshai.online dd68be64fa4dmgFцNFтрαось вращенияСхема сил, действующих на шайбу во вращающейся системе отсчёта
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Дайте развернутый ответ.

Полый конус с углом при вершине 2α вращается с угловой скоростью ω вокруг вертикальной оси, совпадающей с его осью симметрии. Вершина конуса обращена вверх. На внешней поверхности конуса находится небольшая шайба. При каком минимальном коэффициенте трения шайба будет неподвижна относительно конуса на расстоянии L от вершины конуса? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на шайбу.



Ответ

Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.

Открыть разбор
!
3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, когда прочитан предыдущий, — чтобы не перепрыгнуть сразу к ответу.
1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3

Какие силы действуют на шайбу в системе отсчёта, связанной с вращающимся конусом?

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Расстояние шайбы до оси вращения равно $r=L\sin\alpha$. Разложите силу тяжести и центробежную силу на направления вдоль образующей и перпендикулярно поверхности.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

Условие предельного равновесия: $F_{\mathrm{тр}}=\mu N$. Получите $F_{\mathrm{тр}}=m(g\cos\alpha+\omega^2L\sin^2\alpha)$ и $N=m\left|g\sin\alpha-\omega^2L\sin\alpha\cos\alpha\right|$.

Всё равно не складывается?Полное решение с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.
Открыть решение

Задание 29 ЕГЭ, физика

Задача из темы «Динамика и гравитация»: в ней 239 задач с ответом и разбором по шагам. В 29-м номере бланка — 18 задач.

Ответ можно проверить здесь же, а если не выходит — открыть подсказку или разбор. Регистрация не нужна.