Question

普通洗衣機(jī)的脫水桶以1200r/min的速度高速旋轉(zhuǎn)，為避免發(fā)生人身傷害事故，脫水機(jī)械都裝有安全制動系統(tǒng)。如圖所示為脫水制動示意圖，該系統(tǒng)由脫水桶蓋板、制動鋼絲、剎車制動盤等組成，剎車盤與脫水筒共軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果打開脫水桶蓋，則該系統(tǒng)便產(chǎn)生制動作用。安全制動系統(tǒng)的作用有兩個：一是將脫水電動機(jī)的電源自動切斷；二是剎車帶自動緊壓在剎車盤上，使脫水桶迅速停止轉(zhuǎn)動。

        若脫水桶的半徑為9cm，剎車盤的半徑為6cm，打開脫水桶蓋到脫水桶停止共轉(zhuǎn)了50圈（設(shè)為均勻減速），若衣服和桶的質(zhì)量為3kg（可以認(rèn)為質(zhì)量全部分布在脫水桶桶壁上，剎車盤的質(zhì)量不計(jì)）。試計(jì)算：

   （1）打開脫水筒蓋的瞬間，貼在脫水筒筒壁上的衣服運(yùn)動的線速度；

   （2）剎車盤邊緣上的某點(diǎn)在這一過程中的路程；

   （3）剎車帶上的平均摩擦力的大小。

Answer 1

（1） 11.3m/s        （2）18.84m       （3）10.2N

   

解析:

（1）v=2πnr_桶＝2×3.14×20×0.09=11.3m/s 

　�。�2）s=2πNr_車盤＝2×3.14×50×0.06＝18.84m 

　　（3）洗衣桶的動能轉(zhuǎn)化為克服阻力的內(nèi)能則有，