Задачи › Движение по окружности

Гоночный автомобиль на кольце

  1. Гоночный автомобиль на кольце

    «Надежда энергетики» 2016/17, 9 кл.
    4/10

    Гоночный автомобиль совершает заезд по кольцевой трассе по часовой стрелке (см. рис.). Автомобиль двигается с максимально возможной скоростью (на грани заноса). Пройдя последние 5 кругов за 5 мин 14 с, автомобиль пересекает линию финиша в точке Ф, выезжает на прямолинейную дорогу ФО. Гонщик сразу начинает резко тормозить (на грани проскальзывания колёс о дорогу) и останавливается в точке О. Найдите время торможения \(\tau\). Кольцевая и прямолинейная дороги лежат в горизонтальной плоскости; свойства дорожного покрытия везде одинаковы.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сравните ускорение торможения на прямой, которое не может превышать предельного значения трения, с центростремительным ускорением на кольце при той же предельной скорости.

    Ответ

    \(\tau = \dfrac{t}{10\pi} = 10\) с.

    Решение

    Обозначим время одного оборота \(T\) (период обращения). Ускорение торможения на ФО и центростремительное ускорение \(\dfrac{2\pi v}{T}\) равны между собой. Тогда \[\frac{2\pi v}{T} = \frac{v}{\tau} \quad\Rightarrow\quad \tau = \frac{T}{2\pi}.\] Так как за 5 кругов прошло \(t = 5\) мин \(14\) с \(= 314\) с, то \[\tau = \frac{T}{2\pi} = \frac{t}{10\pi} = \frac{314}{31{,}4} = 10~\text{с}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи