Dane:
α = 30°
m = 100 kg
R = 0,5 m
Beczka staczając się, wykonuje ruch postępowy oraz ruch obrotowy
Na beczkę działa siła ciężkości, siła tarcia i siła reakcji podłoża.
Rozpisując siłę ciężkości na składowe:
Moment bezwładności walca:
więc:
Wstawiając do pierwszej równości:
Odpowiedź: Wartość siły tarcia statycznego to 163,5 N.
Zastanów się, jakie siły działają na beczkę – są to siła ciężkości, siła reakcji podłoża oraz siła tarcia. Rozpisując siłę ciężkości na składowe, zauważ, że jedna z nich równoważy się z siłą reakcji podłoża. Wypadkowa pozostałych sił to z drugiej zasady dynamiki dla ruchu postępowego, iloczyn masy i przyspieszenia. Beczka obraca się, więc z drugiej zasady dynamiki dla ruchu obrotowego, przyspieszenie kątowe jest równe ilorazowi wypadkowej momentu sił (tutaj jest to moment siły tarcia) i momentu bezwładności walca (odczytaj z tabeli na końcu zbioru zadań). Wykorzystaj zależność między przyspieszeniem kątowym i przyspieszeniem liniowym, by wyznaczyć z zebranych np. przyspieszenie liniowe, które następnie wykorzystaj do wyliczenia siły tarcia.