НПСФ 2010, 11–12 клас — Задача 1. Велосипед в калта

Национално пролетно състезание по физика 2010, Тема за 11 и 12 клас · 13 март 2010 г. · 10 т.

Условие

Велосипед се движи върху кална повърхност. Предното колело и задното колело правят отделно следи в калта, както е показано на Фигура 1а.

Фигура 1а и Фигура 1б: следите и отделящата се кал.

а) Коя от следите е направена от предното колело и коя от задното колело? Обосновете отговора си. [3 т.]

б) Използвайки следите от Фигура 1а, определете в каква посока се движи велосипедът. Обосновете отговора си. [3 т.]

в) Ако задното колело има радиус RR и се върти със скорост vv спрямо оста на колелото (виж Фигура 1б), то намерете максималната височина (HH), до която стигат пръските кал от колелото. [4 т.]

Упътване: За решението на условия а) и б) можете да ползвате всякакви чертожни инструменти.

При решаването на условие в) пренебрегнете съпротивлението на въздуха и отчетете, че калта може да се отделя при различни височини hh от колелото (виж Фигура 1б ), които височини отговарят на различни ъгли α\alpha спрямо вертикалата (калта излита винаги по допирателна на колелото, виж Фигура 1б ).

Решение


Оригинал в Архива: proletni_2010_11-12problems.pdf · официални решения: proletni_2010_11-12solutions.pdf