edgeways.ru
|
|
Отв: все сказано Пользователь: Виктор Ф. (IP-адрес скрыт) [Модератор] Дата: 16, May, 2021 22:57
К слету тела с диска приводит вовсе не какая-то сила. Это происходит потому, что в отсутствие сил, заставляющих тело изменять скорость или направление движения, тело либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно (первый закон Ньютона). Тело на диске движется по окружности, так как на него со стороны поверхности диска действует сила трения покоя, направленная к центру вращения. В соответствии со вторым законом Ньютона эта сила заставляет тело изменять направление движения, то есть двигаться с ускорением, направленным к оси вращения диска. Пока тело неподвижно относительно диска, в соответствии с третьим законом Ньютона оно действует на диск с силой, равной по величине силе трения покоя и направленной от центра вращения. Таким образом, сила трения покоя, действующая с стороны поверхности диска на тело, является центростремительной, а со стороны тела на поверхность диска - центробежной. Здесь нет никакой казуистики. Здесь четкая классическая физика. Нужно лишь уяснить, что термины центростремительная и центробежная в каждом конкретном случае обозначают вполне конкретные и реально действующие силы. В обсуждаемом примере тела на вращающемся диске это силы трения покоя (действует на тело - центростремительная, на диск - центробежная, они уравновешены пока тело не скользит). Если диск раскручен слишком сильно до таких оборотов, что сила трения покоя не в состоянии обеспечить телу соответствующее центростремительное ускорение, то тело начнет скользить, удаляясь от центра примерно по касательной к исходной круговой траектории (эта касательная будет почти прямой, так как сила трения скольжения обычно существенно меньше силы трения покоя). Такой срыв на скольжение подобен обрыву нити или пружины, натяжение которых заставляет тело двигаться по окружности.
Сила, которая вращает диск, нужна лишь для преодоления трения в подшипнике оси, она ничего не пытается скидывать с диска. При отсутствии трения в подшипнике оси диск будет вращаться, не останавливаясь. Шероховатая поверхность диска все время пытается поворачивать вектор скорости тела, и это ей удается, если максимальная сила трения покоя еще в состоянии обеспечивать соответствующее оборотам центростремительное ускорение тела. Если обороты слишком велики сила трения не в состоянии слишком быстро поворачивать вектор скорости тела, оно начинает скользить и слетает с диска.
Это правильно. Надеюсь, вы поняли, что мотор, преодолевающий силу трения в подшипнике оси вовсе не пытается скинуть тело с диска. : wlad |