logo
Механика раздел3,4,5,6,7,8

1.Физическая модель задачи

Вначале колпак движется с колесом с поступательной скоростью Vo и угловой скоростью вращения o=Vo /R. После срыва центра масс колпак падает с высоты (R-r) на дорогу и начинает подскакивать, испытывая с дорогой неупругие столкновения.

В каждый момент контакта с землей на колпак действуют две силы: трение скольжения и реакция поверхности, равная по величине и противоположная по направлению силе давления колпака на поверхность. Эффекты от действия этих сил легко определить из рисунка.

Как видно из рисунка, сила трения замедляет поступательное движение колеса, одновременно ускоряя его вращательное движение, так как момент этой силы направлен в направлении вращения.

Из-за неупругого взаимодействия колпака с дорогой после каждого удара подскок колпака становится ниже и ниже, и, наконец, подпрыгивание прекращается. Это означает, что вся потенциальная энергия, которой колпак обладал вначале- израсходована, вместе с ней была потеряна и часть энергии поступательного движения за счет действия силы трения.