תקשיבו דחוף דחוף פליז מישהו שטוב בפיזיקה - קישור מצורף

א. למעלה- כוח נורמלי, למטה- כוח הכבידה, לכיוון מרכז המעגל- חיכוך סטטי
ב. הכוח הנורמלי וכוח הכבידה שווים למסת הגוף כפול תאוצת הכובד g:
0.02*10=0.2
החיכוך זה פשוט הכוח הנורמלי כפול מקדם החיכוך
ג. לפי חוק ניוטון השני בתנועה מעגלית, סכום הכוחות הרדיאלים שווים למסה כפול התאוצה הרדיאלית, אבל במקום תאוצה רדיאלית מציבים את המהירות הזוויתית בריבוע כפול הרדיוס, ומפה פותרים כדי למצוא את המהירות הזוויתית.
מהירות זוויתית גם שווה לשני פאי כפול התדירות, ולשני פאי חלקי זמן המחזור, אז מפה מוצאים את שאר הדברים שהם רצו
מקווה שעזרתי

א) נסתכל על מערכת ייחוס/צירים מסתובבת כך שהכוחות הקיימים בה הם:

1)כוח צנטריפוגלי אל מחוץ למעגל
2) כוח חיכוך-משמש כצנטריפטלי למרכז המעגל
3)נורמל כלפי מעלה
4) mg כלפי מטה

הערה:
z- הציר שמצביע כלפי מעלה
x- הציר הרדיאלי, מצביע לרדיוס שמגיע לדיסקית
y- הציר המאונך לx, עדיין מונח על המשטח המסתובב.

צירים x,y ייסתובבו לפי מיקום הדיסקית, בעוד z יוותר קבוע.


ב) בציר z הכוחות הם mg בכיוון השלילי וn בכיוןן החיובי ולכן n=mg=0.02*9.8=0.196[n].

את הכוחות הצנטריפטלי f_in והצטריפוגלי f_out נחשב לפי נוסחה:

f_in=n*u=0.196*0.48=0.09408[n]

f_out=m*r*w^2=0.009[n]


ג) אנחנו נניח פה שכל עוד הכוח הצנטריפוגלי לא יהיה גדול מכוח החיכוך, כך בציר x הדיסקית לא תבצע תנועה. כלומר, הסף שלנו יהיה כאשר f_in=f_out:

f_in=n*u=mrw^2=f_out

נציב n=mg ונצמצם את m:

g*u=rw^2

w=sqrt(g*u/r)

נציב את g,u,r הנתונים בשאלה:

w_max=sqrt(9.8*0.48/0.2)=4.8497[rad/s]

זו הזוויתית המקסימלית שתבטיח לנו דיסקית ללא תנועה בציר x


את זמן המחזור מחשבים לפי t=2pi/w