Задачи › Равномерное движение, средняя скорость

Муравей и проволочный мостик

  1. Муравей и проволочный мостик

    МОШ 2009/10, 10 кл.
    5/10

    В горизонтальной крышке стола пропилена полуцилиндрическая канавка радиусом \(R = 20\) см. Ось канавки совпадает с верхней плоскостью крышки стола. На краю канавки сидит муравей, который хочет перебраться через нее. Школьник решил помочь муравью, сделав мостик из прямых отрезков проволоки. Но все куски проволоки, которые были в распоряжении школьника, имели длину \(L = 38\) см. Тогда школьник сделал мостик из двух проволок, расположив их так, как показано на рисунке, причем точку \(A\), в которой концы проволок воткнуты в дно канавки, он выбрал случайным образом. Муравей может ползти вверх по проволоке с постоянной скоростью \(V = 0{,}5\) см/с, а вниз – с постоянной скоростью \(2V = 1\) см/с. Найдите максимальное время и минимальное время, за которое муравей сможет перебраться через канавку по такому мостику.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Проволока, один конец которой на краю канавки, а другой в точке \(A\) на окружности, — хорда; её длина и угол к горизонту связаны с положением \(A\). Сколько проволоки приходится на подъём, а сколько на спуск, и как это зависит от положения \(A\)?

    Ответ

    \(t_{\max} = \dfrac{R\sqrt5}{V} \approx 90\) с;  \(t_{\min} = \dfrac{R}{20V}\left(19 + 2\sqrt{39}\right) \approx 63\) с.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи