Задачи › Баллистика с отражениями, упругие отскоки

Ловите миг удачи

  1. Ловите миг удачи

    СПбГУ 2013/14, 11 кл.
    8/10

    Наклонная плоскость клина составляет с горизонтом угол \(\alpha = \operatorname{arctg}(3/4)\). В плоскости сделана прямоугольная яма глубиной \(h = 25\) см и длиной \(l\), которая может варьироваться. На верхний край ямы кладут маленький мяч \(M\) и в момент \(t_0 = 0\) отпускают, позволяя ему свободно падать (см. рисунок).

    Рисунок
    1. Определить все моменты \(t_i\) (\(i = 1, 2, 3\ldots\)), которые глубина ямы «предоставляет» мячу для возможности выбраться из неё и продолжить спуск по наклонной плоскости. Подчеркнём, что реализация этой возможности зависит уже от длины ямы \(l\).

    2. При какой длине ямы (\(l_0\)) мяч «сумеет» воспользоваться предоставленной возможностью и выберется из неё, не совершив ни одного отражения от её стенок? Привести минимальное значение \(l_0\) и дать общую формулу для остальных значений.

    3. При какой минимальной длине ямы (\(l_2\)) мяч выберется, совершив только 2 отражения от её стенок?

    Считать мяч материальной точкой, его удары о дно и стенки ямы абсолютно упругими, размеры наклонной плоскости неограниченными, а \(g = 10\)~\text{м/с}\(^2\). Сопротивлением воздуха пренебречь.
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Удобно разложить движение мяча по осям, параллельной и перпендикулярной наклонной плоскости: время падения в яму определяется глубиной \(h\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи