Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6310
2018-02-11 
Колесо снабжено тормозом ВС (рис.), который шарнирно закреплен в точке В на той же жесткой раме, что и ось колеса А. Растянутая пружина AC прижимает тормозную колодку С к ободу КОлеса так, что угол АСВ равен $\alpha$. При вращении колеса по часовой стрелке сила трения, создаваемая колодкой тормоза, равна $F_{1}$. Коэффициент трения колодки об обод равен $k$. Найти силу трения при вращении колеса против часовой стрелки.
Решение:
Пусть длина ВС равна $l$. Сила натяжения пружины равна $T$, силы нормального давления равны $N_{1,2}$, силы трения равны $F_{1,2}$. Колодка не вращается, если сумма моментов сил относительно оси, проходящей через точку В, равна нулю. В соответствии с рис. а имеем
$N_{1}l \sin \alpha - TL \sin \alpha + klN_{1} \cos \alpha = 0$,
$F_{1} = kN_{1} = \frac{kT \sin \alpha}{ \sin \alpha + k \cos \alpha}$.
В соответствии с рис. б имеем
$N_{2}l \sin \alpha - Tl \sin \alpha - kl N_{2} \cos \alpha = 0$,
$F_{2} = kN_{2} = \frac{kT \sin \alpha}{ \sin \alpha - k \cos \alpha}$.
В итоге получаем
$F_{2} = F_{1} \frac{tg \alpha + k}{tg \alpha - k}$ при $k < tg \alpha$.
При $k \geq tg \alpha$ вращение против часовой стрелки невозможно.
Колесо снабжено тормозом ВС (рис.), который шарнирно закреплен в точке В на той же жесткой раме, что и ось колеса А. Растянутая пружина AC прижимает тормозную колодку С к ободу КОлеса так, что угол АСВ равен $\alpha$. При вращении колеса по часовой стрелке сила трения, создаваемая колодкой тормоза, равна $F_{1}$. Коэффициент трения колодки об обод равен $k$. Найти силу трения при вращении колеса против часовой стрелки.
Решение:
Пусть длина ВС равна $l$. Сила натяжения пружины равна $T$, силы нормального давления равны $N_{1,2}$, силы трения равны $F_{1,2}$. Колодка не вращается, если сумма моментов сил относительно оси, проходящей через точку В, равна нулю. В соответствии с рис. а имеем
$N_{1}l \sin \alpha - TL \sin \alpha + klN_{1} \cos \alpha = 0$,
$F_{1} = kN_{1} = \frac{kT \sin \alpha}{ \sin \alpha + k \cos \alpha}$.
В соответствии с рис. б имеем
$N_{2}l \sin \alpha - Tl \sin \alpha - kl N_{2} \cos \alpha = 0$,
$F_{2} = kN_{2} = \frac{kT \sin \alpha}{ \sin \alpha - k \cos \alpha}$.
В итоге получаем
$F_{2} = F_{1} \frac{tg \alpha + k}{tg \alpha - k}$ при $k < tg \alpha$.
При $k \geq tg \alpha$ вращение против часовой стрелки невозможно.
