Задачи › Сопротивление среды

Метание диска

  1. Метание диска

    Эстонская 2021/22, заключительный этап, 9-11 кл. · №26067

    Попутный ветер обычно помогает в спорте, но не в метании диска. Объясните качественно, почему встречный ветер может увеличить результат метания. Приведите рисунок с летающим диском, показанным в вертикальном сечении, показывающий направление полёта диска и направление ветра. На этом рисунке покажите диаграмму сил, действующих на диск во время полёта, и опишите, как на них влияет встречный ветер. (6 баллов)

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Встречный ветер увеличивает скорость диска относительно воздуха, а вместе с ней и подъёмную силу. Сравните, что даёт горизонтальной дальности рост времени полёта и что отнимает рост сопротивления.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Диаграмма сил показана на рисунке.

    Рисунок

    На рисунке: tuul — ветер, lennusuund — направление полёта; \(F_l\) — подъёмная сила, \(F_d\) — сила сопротивления, \(mg\) — сила тяжести.

    Встречный ветер увеличивает как силу сопротивления, так и подъёмную силу, вызванную потоком воздуха. Подъёмная сила растёт пропорционально скорости диска относительно воздуха. Большая подъёмная сила удлиняет время полёта, в результате чего диск может пролететь по горизонтали дальше, несмотря на то что горизонтальная скорость из-за силы сопротивления немного уменьшается (первый эффект сильнее второго).

    Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.

    Вся олимпиада на сайте

Похожие задачи