Оскільки обруч повертається в початкове місце – місце старту, то його кінцева швидкість дорівнює початковій:
vk = vп – v (абсолютні значення).
Із другого закону Ньютона для обертового руху маємо:
(M = Jβ) → (μmgR = mR2(ω0 – ω)/t) → (μgt = R(ω0 – 2v/R)) (1)
Із другого закону Ньютона для поступального руху отримаємо:
(Fт = ma) → (μmg = mv/t) → (μgt = v) (2)
Із формул (1) та (2) знаходимо:
ω0 = 3v/R,
а шукана умова набуватиме вигляду
ω0 ≥ 3v/R.
Завдання:
спробуйте правильно обгрунтувати значення кінцевої кутової швидкості обруча.