Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 20 № 3422
i

Если до­ста­точ­но быст­ро вра­щать ведeрко с водой на верeвке в вер­ти­каль­ной плос­ко­сти, то вода не будет вы­ли­вать­ся. При вра­ще­нии ведeрка сила дав­ле­ния воды на дно не остаeтся по­сто­ян­ной: она мак­си­маль­на в ниж­ней точке и ми­ни­маль­на в верх­ней. Вода не будет вы­ли­вать­ся, если сила еe дав­ле­ния на дно будет по­ло­жи-тель­ной во всех точ­ках тра­ек­то­рии кроме верх­ней, где она может быть рав­ной нулю. В верх­ней точке сила дав­ле­ния, вы­ра­жен­ная в нью­то­нах, равна P=m левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: L конец дроби минус g пра­вая круг­лая скоб­ка , где m  — масса воды в ки­ло­грам­мах, v  — ско­рость дви­же­ния ведeрка в м/с, L  — длина верeвки в мет­рах, g  — уско­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния (счи­тай­те g = 10 м/с). С какой наи­мень­шей ско­ро­стью надо вра­щать ведeрко, чтобы вода не вы­ли­ва­лась, если длина верeвки равна 40 см? Ответ вы­ра­зи­те в м/с.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По усло­вию за­да­чи ве­ли­чи­ны m и v по­ло­жи­тель­ны. Так как для того, чтобы вода не вы­ли­лась из ведра в верх­ней точке, ве­ли­чи­на P долж­на быть не­от­ри­ца­тель­на, под­ста­вив из­вест­ные ве­ли­чи­ны, можно со­ста­вить и ре­шить не­ра­вен­ство:

 дробь: чис­ли­тель: v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 0,4 конец дроби минус 10 боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но v в квад­ра­те боль­ше или равно 4 \undersetv боль­ше 0\mathop рав­но­силь­но v боль­ше или равно 2.

 

Сле­до­ва­тель­но, ми­ни­маль­но до­пу­сти­мое зна­че­ние ско­ро­сти вра­ще­ния ведёрка равно 2 м/с.

 

Ответ: 2.


Аналоги к заданию № 3422: 3423 Все