Физтех 2024, 10 класс, первый тур, задача 9

Сложная
Механика
Источник:
Олимпиада школьников «Физтех» по физике, Отборочный этап, 2024, 10 класс, Первый тур

Вес шайбы, лежащей на горизонтальной поверхности, равен . На этой же горизонтальной поверхности закреплена гладкая полусфера радиуса . Эту шайбу кладут на полусферу и отпускают. Шайба скользит по поверхности полусферы с нулевой начальной скоростью. Затем шайба отрывается от полусферы и падает на горизонтальную поверхность. За время свободного падения перемещение шайбы по вертикали равно . С какой по величине силой шайба действует на полусферу в момент старта? Ответ приведите в ньютонах и округлите до десятых.

Войдите, чтобы проверять ответы

Решение.

В момент отрыва шайбы от полусферы

и из второго закона Ньютона и закона сохранения энергии следует

Высота свободного падения равна

По условию и геометрии траектории получаем , поэтому сила, с которой шайба действует на полусферу в момент старта,

При и :

Ответ. .

Похожие задачи

Физтех 2023, 9 класс, четвертый тур, задача 4

Торпедный катер выпускает торпеду по вражескому кораблю так, что она движется прямолинейно у поверхности воды со скоростью V2=50 узлов и в результате попадает в корабль. Корабль движется прямолинейно со скоростью V1=25 узлов под углом α=80circ к прямой, соединяющей м
Сложная
Механика
Молекулярная физика и термодинамика
Электричество и магнетизм

Физтех 2023, 11 класс, второй тур, задача 4

Груз, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания вдоль вертикали с амплитудой 2,см и периодом 0,5,с. Найти максимальное ускорение (по модулю) груза. Ответ выразить в м/с2 с точностью до десятых.
Сложная
Механика
Электричество и магнетизм

Физтех 2025, 10 класс, первый тур, задача 1

Вектор скорости материальной точки изменяется со временем по закону vec V=vec v,(b-ct), где координаты вектора vec v=(vx,vy,vz): vx=1,м/с, vy=2,м/с, vz=3,м/с; постоянные b=1, c=2,с-1, t - время в секундах. Найдите модуль пе
Сложная
Механика

Физтех 2025, 11 класс, первый тур, задача 4

Космический аппарат с площадью поперечного сечения S=5,м2 движется со скоростью V=8,км/с в верхних слоях атмосферы, где давление P=2,4,Па, среднеквадратичная скорость молекул воздуха √(langle v2rangle)=463,м/с. Считайте, что на рассматриваемых высотах молярная масса воздуха 29,
Сложная
Механика
Молекулярная физика и термодинамика