ВсОШ 2024, Муниципален етап, 7–11 клас, учебна 2024/25 — Задача 14. 10 класс. 1. Упал на кол (Зворыгина Е.)
Всероссийская олимпиада школьников по физике. Муниципальный этап. 29.11.2024 г. · 29 ноември 2024 г. · 10 т.
Условие
Маленький шарик радиусом вертикально падает на цилиндрический колышек радиусом см (), главная ось симметрии цилиндра закреплена перпендикулярно скорости на высоте м от пола. Скорость шарика перед ударом м/с.
1) Через какое время шарик окажется на высоте 0,5 м от пола, если он ударился о колышек на расстоянии от вертикального поперечного сечения? (см. рисунок)
2) На каком расстоянии по горизонтали от места удара упадёт этот шарик первый раз?

Все удары считайте абсолютно упругими, трения нигде нет, ускорение свободного падения м/с.
Отговори
- 1) 0.32 с
- 2) 2.7 м
Решение
Возможное решение
Из-за того, что все поверхности гладкие касательная к поверхности цилиндра компонента скорости сохранится, а нормальная изменится на противоположную.
Так как место удара шарика находится на расстоянии от вертикального поперечного сечения, получаем угол между скоростью и нормалью к поверхности цилиндра , это означает что шарик отскочит горизонтально с такой же по модулю скоростью .
Тогда перемещение по вертикали , следовательно с.
Найдём полное время полёта шарика:
Тогда дальность полёта :
Критерии оценивания
| № | Критерий | Балл |
|---|---|---|
| 1 | В решении указано, что сохраняется тангенциальная и изменяется нормальная компоненты скорости | 2 |
| 2 | Показано, что после удара шарик отскочит горизонтально | 2 |
| 3 | Найдено время | 2 |
| 4 | Найдено время всего полёта | 2 |
| 5 | Найдена дальность . | 2 |
| Итого: | 10 |
Примечание для жюри
Полностью правильное решение, полученное неавторским методом, оценивается полным баллом. Недопустимо снижать оценку за «неправильное» оформление или неаккуратные записи. В случае, если при решении пренебрегается по сравнению с , необходимо оценивать полным баллом.
Оригинал в Архива: VsOSh_2025_MUN_T.pdf