Какие физические нагрузки возникают на белье при центрифужной отжиме в стиральной машине, если диаметр центрифуги

При центрифужном отжиме в стиральной машине на белье действуют две основные физические нагрузки: центробежная сила и гравитационная сила.

Центробежная сила возникает вследствие вращения центрифуги и направлена от оси вращения (вертикально вверх). Величина центробежной силы зависит от массы объекта и от скорости его вращения. Используя формулу центробежной силы:

$$F_{\text{ц}}=\frac{m\cdot v^2}{r}$$

где $F_{\text{ц}}$ - центробежная сила, $m$ - масса объекта, $v$ - линейная скорость вращения, $r$ - радиус вращения, можно рассчитать величину центробежной силы.

В данной задаче указано, что диаметр центрифуги составляет 40 см, а частота вращения равна 1200 оборотов в минуту. Мы можем использовать эти данные, чтобы найти радиус вращения и линейную скорость.

Радиус вращения будет половиной диаметра центрифуги:

$$r=\frac{d}{2}=\frac{40\text{см}}{2}=20\text{см}=0.2\text{м}$$

Линейная скорость можно найти, используя формулу:

$$v=2\pi r\cdot f$$

где $\pi \approx 3.14$ - число пи, $f$ - частота вращения в оборотах в минуту.

Подставим значения:

$$v=2\cdot 3.14\cdot 0.2\text{м}\cdot 1200\text{об/мин}=150.72\text{м/мин}$$

Теперь мы можем рассчитать центробежную силу. Для этого нам также нужна масса объекта, которая не указана в условии задачи. Поэтому предположим, что масса белья составляет 2 кг.

$$F_{\text{ц}}=\frac{m\cdot v^2}{r}=\frac{2\text{кг}\cdot (150.72\text{м/мин}{)}^2}{0.2\text{м}}=226080\text{H}$$

Таким образом, физическая нагрузка на белье при центрифужном отжиме составляет примерно 226080 H (хертц). Обратите внимание, что данное значение является приближенным, так как мы сделали предположение о массе белья. При более точном измерении массы можно получить более точный результат.