普通洗衣机的脱水桶以1200r/min的速度高速旋转,为避免发生人身伤害事故,脱水机械都装有安全制动系统。如图所示为脱水制动示意图,该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘等组成,刹车盘与脱水筒共轴转动。当脱水桶运转时,如果打开脱水桶盖,则该系统便产生制动作用。安全制动系统的作用有两个:一是将脱水电动机的电源自动切断;二是刹车带自动紧压在刹车盘上,使脱水桶迅速停止转动。
若脱水桶的半径为9cm,刹车盘的半径为6cm,打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈(设为均匀减速),若衣服和桶的质量为3kg(可以认为质量全部分布在脱水桶桶壁上,刹车盘的质量不计)。试计算:
(1)打开脱水筒盖的瞬间,贴在脱水筒筒壁上的衣服运动的线速度;
(2)刹车盘边缘上的某点在这一过程中的路程;
(3)刹车带上的平均摩擦力的大小。
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