Условие
Городская олимпиада (3-й этап) 2011 10 класс № 3На платформе с подставкой расположен электродвигатель (с источником). Полная масса платформы с подставкой и двигателем равна
1 Найдите проекции скорости и ускорения центра масс всей системы на горизонтальную и вертикальную оси координат в зависимости от угла отклонения
2 Пусть платформа закреплена между упорами на горизонтальной поверхности так, что не может двигаться горизонтально, но может «подпрыгивать» вверх. Определите, при какой минимальной угловой скорости вращения стержня
- Пусть теперь платформа может скользить по горизонтальной поверхности без трения. Стержень вращается с постоянной скоростью
, которая меньше, чем величина , найденная в предыдущем пункте. Сначала платформу удерживают, а затем отпускают. Определите закон движения центра платформы , если в момент ее отпускания
3.1 Стержень располагался горизонтально;
3.2 Шарик находился в нижней точке.
Постройте примерные графики законов движения в этих двух случаях.
- Рассмотрите теперь случай, когда между платформой и горизонтальной поверхностью присутствует сила сухого трения, коэффициент трения равен
( )
4.1 При какой минимальной угловой скорости вращения
4.2 Пусть
- Пусть угловая скорость вращения стержня равна
. Найдите среднюю скорость горизонтального движения платформы. Используйте численные данные, приведенные в пункте 4.
Примечания
- 1. Заранее не очевидно, куда будет направлена эта скорость. Поэтому на рисунке мы направили ее в положительном направлении оси Ox, а дальше уравнения «покажут» куда она направлена на самом деле! ↩
