Dane:
v0 = 7
μ = 0,2
Niech:
R – promień kuli
m – masa kuli
v – prędkość liniowa kuli w momencie granicznym
Badamy przypadek graniczny, czyli moment, w którym kula zaczęła się poruszać bez poślizgu.
Kula obraca się, więc:
Moment bezwładności kuli:
ponadto
więc:
Korzystając z zależności:
otrzymujemy:
wykonując dalsze przekształcenia:
po wyznaczeniu ε i przyrównaniu do siebie wyrażeń:
Odpowiedź: Kula zaczęła się poruszać ruchem bez poślizgu po 0,7 s.
Zbadaj przypadek graniczny, czyli moment, w którym kula zaczęła toczyć się bez poślizgu. Wykonuje ona ruch obrotowy, więc z drugiej zasady dynamiki dla ruchu obrotowego, jej przyspieszenie jest równe ilorazowi momentu siły tarcia i momentu bezwładności kuli. Jej prędkość liniowa zmalała w porównaniu z wartością prędkości nadanej przez zawodnika – jest to ruch jednostajnie opóźniony. Wykorzystując zależności pomiędzy prędkością i przyspieszeniem kątowym oraz liniowym, posługując się wzorem na prędkość liniową i przyspieszenie kuli, wyznacz czas trwania ruchu.