елосипедист массы M = 50 кг скатывается по наклонной дорожке и делает «мертвую петлю» радиуса R = 3,5 м. Определить минимальную высоту h, с которой должен съехать велосипедист, чтобы не оторваться от дорожки в верхней точке петли. Масса велосипеда m = 15 кг, причем на колеса приходится масса m0 = 4,0 кг. Колеса считать обручами.

Вопрос школьника по предмету Физика

елосипедист массы M = 50 кг скатывается по наклонной дорожке и делает «мертвую петлю» радиуса R = 3,5 м. Определить минимальную высоту h, с которой должен съехать велосипедист, чтобы не оторваться от дорожки в верхней точке петли. Масса велосипеда m = 15 кг, причем на колеса приходится масса m0 = 4,0 кг. Колеса считать обручами.

Ответ учителя по предмету Физика

Решение:

m*V^2/R = m*g + N

N — сила реакции опоры: N=0 — крайний случай

(m+M)*V^2/R = (m+M)*g, V^2 = g*R (1)

(m+M)*g*h = (m+M)*g*2*R + (m+M)*V^2/2, подставим (1):

h = 2*R + R/2 = 5*R/2

Ответ: h = 5R/2

P.S. Не учтена кинетическая энергия вращения колес! (m0*V^2/2