Мальчик с шариком
6/10Мальчик Влад бегает по кругу, держа в руке конец нитки длиной \(2\sqrt{2}\) м, к другому концу которой прикреплен небольшой надувной шарик с гелием внутри. Один круг Влад пробегает за \(2\pi\) секунд. Рука, держащая нить, движется по окружности радиусом 2 м. Шарик движется по окружности такого же радиуса на 2 метра выше руки по вертикали. С какой установившейся скоростью будет взлетать шарик, если нить отпустить.
Можно считать, что сила сопротивления воздуха пропорциональна квадрату скорости, а радиус шарика много меньше длины нити. Ускорение свободного падения равно \(g = 10\) м/с\(^2\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаИз геометрии найдите углы нити. При движении по окружности сила сопротивления направлена против скорости шарика; запишите второй закон Ньютона по вертикали и вдоль скорости и исключите натяжение.
Ответ\(u = \sqrt{\dfrac{8}{\sqrt{3}}}\text{ м/с} \approx 2{,}1\text{ м/с}\).
Похожие задачи
- Сопротивление воздуха и размер тела МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Лодка с сопротивлением воды МОШ 2013/14, 11 кл.
- Парус как крыло МОШ 2018/19, 11 кл.
- Шарик на ниточке МОШ 2018/19, 11 кл.
- Планирование МОШ 2020/21, 9 кл.
- Эффект Магнуса МОШ 2025/26, 9 кл.