The solution at revision #12616 of , by Ismail. This is not the current version.

Условие

2.7.14∗. На тонкостенный цилиндр намотана нить, конец которой закреплен на стойке так, что при соскальзывании цилиндра с наклонной плоскости нить остается параллельной наклонной плоскости. Какую скорость приобрел цилиндр, если его ось прошла расстояние ? Угол наклона плоскости , коэффициент трения между плоскостью и цилиндром µ.

К задаче $2.7.14$
К задаче

Решение

Запишем уравнения моментов сил, законов Ньютона и кинематики:


  1. Где - момент инерции цилиндра;

- радиус цилиндра;

- угловое ускорение цилиндра;

- линейное ускорение цилиндра;

- линейная скорость цилиндра, которую требуют найти;

- сила натяжения нити;

- сила реакции опоры.

Момент инерции тонкостенного цилиндра выщитывается по формуле:
²
Подставим его в уравнение 1:
²
Сократим ;

С учётом уравнений 2 и 4 получаем, выражение:

Выражаем :

Зная данное выражение и испоьзуя уравнения 2 и 3, выводим линейное ускорение :

Подставим это в уравнение 5 и получаем ответ:

Ответ