Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12546
2020-01-08 
Тонарм проигрывателя представляет собой легкий прямой стержень длиной $L$ (см. рисунок) на одном конце которого (в точке В) закреплен звукосниматель с иглой, а другой конец закреплен в шарнире, который может без трения вращаться относительно вертикальной оси А, проходящей на расстоянии $R$ ($R > L$) от оси вращения О диска проигрывателя. Игла ставится на ровную однородную поверхность равномерно вращающегося диска. Найти установившийся угол $\alpha$ между тонармом и линией АО.
Решение:
Понятно, что на тонарм со стороны вращающегося диска действует сила трения, направленная, как обычно, против относительной скорости тонарма и диска, в установившемся положении - перпендикулярно отрезку, соединяющему точки В и О.
В состоянии равновесия момент силы трения относительно оси А должен быть равен нулю. Это означает, что сила трения направлена вдоль тонарма, т. е. угол АВО - прямой, треугольник АВО - прямоугольный, а угол a такой, что
$\cos \alpha = \frac{L}{R}$.
Характерно, что это равновесие устойчивое (покажите это самостоятельно).
Пусть теперь игла ставится на грампластинку. Обычно при конструировании проигрывателей выбирают $L \approx R$. Тогда при проигрывании пластинки на иглу все время действует сила, стремящаяся сместить ее к центру диска, что ведет к неравномерному износу пластинки. Поэтому в проигрывателях высокого класса предусматривают специальное устройство, компенсирующее это вредное воздействие ("антискейтинг", или компенсатор скатывающей силы).
Тонарм проигрывателя представляет собой легкий прямой стержень длиной $L$ (см. рисунок) на одном конце которого (в точке В) закреплен звукосниматель с иглой, а другой конец закреплен в шарнире, который может без трения вращаться относительно вертикальной оси А, проходящей на расстоянии $R$ ($R > L$) от оси вращения О диска проигрывателя. Игла ставится на ровную однородную поверхность равномерно вращающегося диска. Найти установившийся угол $\alpha$ между тонармом и линией АО.
Решение:
Понятно, что на тонарм со стороны вращающегося диска действует сила трения, направленная, как обычно, против относительной скорости тонарма и диска, в установившемся положении - перпендикулярно отрезку, соединяющему точки В и О.
В состоянии равновесия момент силы трения относительно оси А должен быть равен нулю. Это означает, что сила трения направлена вдоль тонарма, т. е. угол АВО - прямой, треугольник АВО - прямоугольный, а угол a такой, что
$\cos \alpha = \frac{L}{R}$.
Характерно, что это равновесие устойчивое (покажите это самостоятельно).
Пусть теперь игла ставится на грампластинку. Обычно при конструировании проигрывателей выбирают $L \approx R$. Тогда при проигрывании пластинки на иглу все время действует сила, стремящаяся сместить ее к центру диска, что ведет к неравномерному износу пластинки. Поэтому в проигрывателях высокого класса предусматривают специальное устройство, компенсирующее это вредное воздействие ("антискейтинг", или компенсатор скатывающей силы).
