2017-11-12
По горизонтальной плоскости катится цилиндрический диск (рис.) в направлении, указанном стрелкой. Так как сила трения $F$ направлена вправо, то скорость диска должна уменьшаться.
С другой стороны, момент этой силы относительно центра О направлен против часовой стрелки, и вследствие этого скорость вращения диска должна увеличиваться. Как объяснить полученное противоречие?
Решение:
Трение диска о плоскость является трением качения и поэтому не может быть сведено к горизонтальной силе $F$, как это было бы в случае трения скольжения. При качении диска он слегка вдавливается в плоскость, вследствие чего на него действует сила $R$, направленная так, как показано на рисунке. Поскольку горизонтальная составляющая этой силы направлена вправо, скорость диска будет уменьшаться. Вместе с тем момент этой силы относительно точки О направлен по часовой стрелке и, следовательно, тормозит вращение диска.