Задание №6 — Сила трения (покоя, скольжения)

Решение:

Брусок вращается вместе с диском по окружности радиуса $R$ (положение бруска на диске не изменилось, значит $R = \text{const}$) с угловой скоростью $\omega$.

Центростремительное ускорение. По определению

$$a_{\text{ц}} = \omega^{2} R .$$

Радиус прежний, а $\omega$ уменьшили, поэтому $a_{\text{ц}}$ уменьшилось — позиция 2.

Сила трения. Диск горизонтален, поэтому в горизонтальной плоскости на брусок действует единственная сила — сила трения покоя со стороны диска. Именно она сообщает бруску центростремительное ускорение. По второму закону Ньютона

$$F_{\text{тр}} = m a_{\text{ц}} = m \omega^{2} R .$$

Масса и радиус не изменились, $\omega$ уменьшилась, значит сила трения уменьшилась — позиция 2.

Ответ: 22