Задачи › Сопротивление среды

Мальчик с шариком

  1. Мальчик с шариком

    МОШ 2019/20, 10 кл.
    6/10

    Мальчик 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
    Подсказка

    Из 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

    \(u = \sqrt{\dfrac{8}{\sqrt{3}}}\text{ м/с} \approx 2{,}1\text{ м/с}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи