На горизонтальном полу лежит доска и на ней покоится шайба массы m = 200 г. В некоторый момент t0 = 0 доске придали горизонтальное ускорение, модуль которого изменялся по линейному закону, как показано на рисунке. Коэффициент трения между шайбой и доской
1) Найти скорость шайбы относительно пола в тот момент, когда она перестанет проскальзывать по доске.
2) Найти скорость шайбы относительно пола через 16 секунд после начала движения.
Максимальное ускорение шайбе может дать только максимальная сила трения, равная силе трения скольжения
Так как доска имеет большее ускорение в начальный момент времени, то вплоть до момента шайба будет двигаться с постоянным ускорением 3 м/с2, при этом скользя по доске, а затем перестанет проскальзывать. Дальнейшее движение будет с переменным ускорением, совпадающим с ускорением доски. Разобъем задачу на два интервала. От 0 до 4 секунд и от 4 с до 16 c. На первом интервале скорость шайбы находится из уравнения равноускоренного движения
На втором интервале скорость увеличивается на и это изменение скорости можно найти как площадь треугольника под графиком ускорения от времени в интервале от 4 с до 16 c:
Таким образом, конечная скорость шайбы будет равна 12 + 18 = 30 м/с.
Ответ: 1) 12 м/с; 2) 30 м/с.