Задачи › Динамика движения по окружности, конический маятник

Акробат на моноцикле

  1. Акробат на моноцикле

    «Шаг в будущее» 2023/24, 9 кл.
    3/10

    Будущий акробат тренировался на одноколесном велосипеде, проезжая по полосе препятствий. Одно из них представляет собой выпуклую арку радиусом \(5{,}4\) м. Масса акробата равняется \(70\) кг. Масса моноцикла \(15\) кг. Определите, с какой критической скоростью может двигаться акробат, чтобы не оторваться от седла велосипеда. Известно, что расстояние от поверхности дороги до центра масс акробата один метр, а до центра масс велосипеда \(0{,}5\) м. Ускорение свободного падения принять \(g = 10\) м/с\(^2\). При решении задачи принять велосипед и акробата за материальные точки.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Какая сила удерживает центр масс на дуге? При каком условии давление седла на акробата обращается в ноль?

    Ответ

    \(8\) м/с.

    Решение

    Радиус движения центра масс акробата \(R = l + r = 6{,}4\) м. Второй закон Ньютона в момент, когда седло перестаёт давить (\(N = 0\)): \(m\dfrac{v^2}{R} = mg\), откуда \(v = \sqrt{g(l + r)} = 8\) м/с.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи