Человек находится на краю круглой горизонтальной платформы радиусом 4 м. Сколько оборотов в минуту должна делать платформа вокруг вертикальной оси, чтобы человек мог удержаться на ней при коэффициенте трения μ = 0,27

Чтобы удержался, надо чтобы центробежная сила не превышала силу трения.

Сила трения:                    T=\mu mg         (1)      

  где мю -коэффициент трения, m - масса, g - ускорение земного тяготения.


Центробежная сила:        F=\frac{mv^2}{2}=mw^2r       (2)    
 
 где v  - линейная скорость, w - угловая скорость, r - радиус.

w=2\pi n            (3)     

        где n - количество оборотов  за секунду.

Приравняем (1) и (2) с учетом (3):

\mu mg=m*4\pi^2n^2r            (4)
Из (4) следует:
  
 n=\frac{1}{2\pi}*\sqrt{\frac{\mu g}{r}}=\frac{1}{2\pi}*\sqrt{\frac{0,27*10}{4}}=0,13    оборотов за секунду.

 Искомые обороты "за минуту" в 60 раз больше, ведь в минуте 60 секунд:

N=60*0,13=7,8

Ответ:  Не более 7,8 оборота в минуту

Комментарии