29

Ответ: Шайба на вращающемся конусе

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

$\displaystyle \mu_{\min}=\frac{g\cos\alpha+\omega^2L\sin^2\alpha}{\left|g\sin\alpha-\omega^2L\sin\alpha\cos\alpha\right|}$. Сила трения направлена вдоль образующей к вершине конуса.

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. 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
Открыть задачу и решить самому

Где здесь ошибаются

Принимать расстояние $L$ от вершины за расстояние до оси вращения вместо $r=L\sin\alpha$.

Забывать центробежную силу при рассмотрении системы отсчёта, связанной с конусом.

Складывать силы трения и нормальной реакции без предварительного разложения сил по направлениям.

Не учитывать модуль при вычислении нормальной реакции.

Откуда взялся этот ответРазбор разложен на 6 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.