Задачи › Движение по окружности

Тренировка

  1. Тренировка

    ВсОШ 2025/26, 7 кл.
    5/10

    Беговая дорожка стадиона имеет вид окружности. Во время тренировки два спортсмена бежали по ней в одном направлении, каждый со своей постоянной скоростью. Спортсмены использовали маячки, которые передавали их координаты в компьютер тренера. Компьютер рассчитывал расстояние между бегунами, но из-за неправильно настроенного режима работы вычислял расстояние по прямой, а не вдоль беговой дорожки. На графике показана рассчитанная компьютером зависимость расстояния между спортсменами от времени на некотором этапе тренировки. Известно, что спортсмены начали и закончили тренировку одновременно, и за всё время тренировки пробежали дистанции \(S_1 = 12\) км и \(S_2 = 9\) км \(840\) м соответственно.

    Рисунок

    Какие скорости были у спортсменов?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Что означают моменты, когда расстояние между спортсменами обращается в ноль? Сколько кругов обгоняет один спортсмен другого за время между такими моментами?

    Ответ

    \(v_1 = 5\) м/с;  \(v_2 = 4{,}1\) м/с.

    Решение

    Максимальное расстояние между спортсменами — диаметр беговой дорожки \(d\). По графику определяем, что диаметр дорожки \(d = 100\) м. Тогда длина беговой дорожки равна \(\pi d \approx 314\) м. По графику определяем, что спортсмены оказываются вместе каждые \(350\) с. Это значит, что за \(350\) с один из спортсменов обгоняет второго на круг. Разность скоростей \[v_1 - v_2 = \frac{314~\text{м}}{350~\text{с}} = 0{,}9~\text{м/с}.\] За время тренировки \(\tau\) первый спортсмен пробежал больше второго на \((v_1 - v_2)\tau = 2160\) м. Отсюда время тренировки \[\tau = \frac{2160~\text{м}}{0{,}9~\text{м/с}} = 2400~\text{с}.\] Скорость первого бегуна \[v_1 = \frac{S_1}{\tau} = \frac{12000~\text{м}}{2400~\text{с}} = 5~\text{м/с}.\] Скорость второго бегуна \[v_2 = \frac{S_2}{\tau} = \frac{9840~\text{м}}{2400~\text{с}} = 4{,}1~\text{м/с}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи