Присоединиться

11 класс·высокий уровень

На заре развития авто- и мототехники большой популярностью пользовался

Условие

Рисунок к задаче

На заре развития авто- и мототехники большой популярностью пользовался аттракцион «Мотоциклист под куполом цирка». На цирковой арене устанавливали полусферический купол, сделанный из стальных прутьев. Мотоциклист начинал ездить по арене по кругу, постепенно разгоняясь. Когда скорость мотоциклиста становилась достаточно большой, он начинал двигаться по внутренней поверхности купола, поднимаясь при дальнейшем разгоне все выше и выше. Пусть мотоциклист движется под куполом радиусом R по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости, и отрезок, соединяющий центр O купола с мотоциклистом, составляет с вертикалью угол альфа=60∘альфа = 60^{\circ} Известно, что минимальная скорость, с которой должен ехать мотоциклист для того, чтобы удерживаться на этой окружности, равна V=2gRV=2 \sqrt{gR} Чему равен коэффициент трения скольжения µ между колесами мотоцикла и внутренней поверхностью купола? Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Обоснование.1. Будем решать задачу в инерциальной системе отсчета (ИС О), связанной с ареной цирка.2. При описании движения мотоциклиста используем модель материальной точки.3. Будем считать купол абсолютно твердым. Тогда силу реакции, действующую на мотоциклиста со стороны купола, можно разложить на две составляющие: нормальную, всегда направленную к точке O, и тангенциальную, всегда направленную по касательной к куполу.4. Сопротивлением воздуха и изменением массы мотоцикла из-за сгорания топлива пренебрежем.5. Для описания движения мотоциклиста воспользуемся вторым законом Ньютона, сформулированным для материальной точки, движущейся по окружности. Этот закон справедлив относительно ИСО. Перейдем к решению. [рисунок]

Осталось ещё 3 шага

  1. На движущегося мотоциклиста действуют…

  2. Мотоциклист движется по окружности радиусом…

  3. Решая полученную систему уравнений с учетом…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика (расчетная задача высокого уровня с обоснованием)»