На вертикальный стержень круглого сечения радиуса надевают пластину с вырезанным в ней круглым отверстием, диаметр которого немного больше диаметра стержня. Толщина пластины — расстояние от ее центра тяжести до центра стержня — При каком значении коэффициента трения между пластиной и стержнем пластина не будет соскальзывать по стержню?
В результате действия силы тяжести пластину чуть-чуть «перекосит» относительно стержня, и возникнут силы реакции и силы трения. В результате на пластину будут действовать: сила тяжести (в центре; сдвигом центра тяжести пластины от вырезанного отверстия пренебрегаем), две силы реакции стержня и две силы трения (см. рисунок). Условие моментов относительно точки приложения силы дает
Таким образом, и силы реакции, и силы трения — одинаковы. Чтобы пластина была в равновесии силы трения должны компенсировать силу тяжести, поэтому
При этом пластина будет в покое, если силы трения не превысят своих максимальных значений kN, где k — коэффициент трения. Отсюда имеем, что пластина будет в покое, если
или
Ответ: