Задачи › Малые колебания, период через энергию

Муравей на соломинке

  1. Муравей на соломинке

    ВсОШ 2007/08, 11 кл.
    5/10

    Муравей из точки \(A\) без начальной скорости скользит по гладкой соломинке, у которой наклонный прямолинейный участок \(AB\) в точке \(B\) плавно переходит в дугу \(BC\) с радиусом кривизны \(R\), а эта дуга в точке \(C\) также плавно переходит в горизонтальный прямолинейный участок \(CD\) (рис.).

    Рисунок

    Известно, что \(AB:BC:CD = 1:2:3\) и суммарная длина пути много меньше \(R\).

    Вычислите время скольжения муравья по соломинке от точки \(A\) до точки \(D\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    На дуге малой по сравнению с \(R\) длины движение — участок гармонического колебания, как у маятника длины \(R\), с нижней точкой \(C\). Наклон участка \(AB\) равен наклону дуги в точке \(B\), так что на нём ускорение постоянно и выражается через длину дуги \(BC\) и \(R\).

    Ответ

    \(\tau = \left(1 + \dfrac{\pi}{4} + \dfrac{3}{2\sqrt2}\right)\sqrt{\dfrac{R}{g}}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи