Mikola verseny 1983., 2. forduló 10. osztály gimnázium 4/b feladat



Súrlódásmentes talajon az ábrán látható helyzetben rögzítettünk egy $R$ sugarú félhengert, majd egy $L$ hosszúságú deszkát helyeztünk rá az ábra szerint.

(A henger és a deszka között a súrlódási együttható $\mu $)

Mekkora $\alpha $ szög esetén marad a deszka nyugalomban?

Az egyensúly feltétele $\mathrm{tg}\thinspace \alpha <\displaystyle \frac{R}{L}$ esetén:

$\mu \ge \sqrt{\displaystyle{\frac{R^2-L^2}{L^2}+\frac{R^2}{L^2\mathrm{tg}^2\alpha }}}$

A lehetséges helyzeteket jól összefoglalhatjuk az alábbi $\mu \thinspace \unicode{x2013} \thinspace \mathrm{tg}\thinspace \alpha $ koordináta‑rendszerben: