Гоночный автомобиль на кольце
4/10Гоночный 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.

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаСравните 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.
РешениеОбозначим 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 \[\tau = \frac{T}{2\pi} = \frac{t}{10\pi} = \frac{314}{31{,}4} = 10~\text{с}.\]
Похожие задачи
- Велосипедисты на кольцевой дорожке «Бельчонок» 2015/16, 7 кл.
- Конец минутной стрелки за неделю «Бельчонок» 2015/16, 8 кл.
- Балерина на фуэте Ведомственная 2015/16, 10 кл.
- Спортсмен на прямой и полуокружности ЕГЭ 2018, 11 кл.
- Колесо с угловым ускорением, пропорциональным скорости Физтех 2024/25, 10 кл.
- Настоящий гонщик Курчатов 2024/25, 9 кл.