Vì sao tăng khối lượng vật trên bàn quay không tự giúp nó bám tốt hơn trong mô hình ma sát nghỉ?

Giải thích nguyên lý

Vật quay cùng bàn cần lực hướng tâm. Nếu chỉ ma sát nghỉ cung cấp lực ngang, lực cần là mω²r và giới hạn bám là μsmg. Khối lượng có trong cả hai nên triệt tiêu khi xét điều kiện bám. Chỉ nói vật nặng ép mạnh hơn chưa đủ kết luận.

Ví dụ tính từng bước

Bàn quay ngang, μs = 0,4, g = 10 m/s², r = 0,25 m. Điều kiện ω²r ≤ μsg cho ω ≤ 4 rad/s. Vật 0,1 kg cần 0,4 N ở giới hạn và vật 0,2 kg cần 0,8 N, nhưng khả năng ma sát cực đại cũng tăng từ 0,4 lên 0,8 N.

Điểm dễ hiểu sai

Kết luận phụ thuộc mô hình hệ số không đổi và tiếp xúc phù hợp. Vật thật có thể thay đổi bề mặt hoặc biến dạng khi đổi tải.

Tự kiểm tra

Tại ω = 3 rad/s, yêu cầu gia tốc 2,25 m/s² nhỏ hơn giới hạn 4 m/s² cho cả hai khối lượng.

Điều kiện áp dụng

Bàn ngang, không lực giữ khác, vật chưa trượt và không lật; không quay vật nguy hiểm để thử giới hạn.

Đọc hình minh họa

Hai vật khác khối lượng trên cùng bán kính bàn quay; so lực cần và giới hạn ma sát tương ứng, không chỉ lực ép. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Gia tốc hướng tâm hướng vào đâu Tốc độ góc đo bằng radian trên giây