Какова максимальная сила трения, которая удерживает таракана массой 0.1 г, сидящего на спице колеса радиусом 15 см на расстоянии 9 см от оси, от падения во время его вращения, если колесо катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности со скоростью 1.5 м/с?

Физика 8 класс Сила трения и движение тел максимальная сила трения таракан масса 0.1 г колесо радиус 15 см расстояние 9 см от оси скорость 1.5 м/с физика 8 класс Новый

Чтобы определить максимальную силу трения, которая удерживает таракана от падения, необходимо рассмотреть несколько шагов.

Шаг 1: Определение центробежной силы

Когда колесо вращается, таракан, находящийся на спице, испытывает центробежную силу, которая стремится его вытолкнуть. Эта сила рассчитывается по формуле:

Fц = m * aц

где:

• Fц - центробежная сила,
• m - масса таракана,
• aц - центростремительное ускорение.

Сначала найдем центростремительное ускорение:

Центростремительное ускорение можно найти по формуле:

aц = v² / r

где:

• v - линейная скорость,
• r - радиус окружности, по которой движется таракан.

Подставим известные значения:

• v = 1.5 м/с,
• r = 0.09 м (9 см, переведем в метры).

Теперь подставим в формулу:

aц = (1.5)² / 0.09 = 2.25 / 0.09 = 25 м/с².

Шаг 2: Расчет центробежной силы

Теперь, когда мы знаем центростремительное ускорение, можем рассчитать центробежную силу:

• m = 0.1 г = 0.0001 кг (переведем в килограммы).

Теперь подставим значения в формулу для центробежной силы:

Fц = 0.0001 * 25 = 0.0025 Н.

Шаг 3: Определение максимальной силы трения

Максимальная сила трения, которая может действовать на таракана, равна центробежной силе, поскольку именно она препятствует его падению. Таким образом:

Fт = Fц = 0.0025 Н.

Ответ:

Максимальная сила трения, удерживающая таракана от падения, составляет 0.0025 Н.