W wesołym miasteczku znajduje się diabelskie koło, które ma promień R. Z jakiej wysokości (H) powinny zjeżdżać wózki z pasażerami, aby nie oderwały się od toru w najwyższym punkcie koła? Pomiń opry ruchu.

W wesołym miasteczku znajduje się diabelskie koło, które ma promień R. Z jakiej wysokości (H) powinny zjeżdżać wózki z pasażerami, aby nie oderwały się od toru w najwyższym punkcie koła? Pomiń opry ruchu.
Odpowiedź

Wózki te muszą mieć wystarczającą ilość energii potencjalnej, aby uzyskać prędkość umożliwiającą utrzymanie się w ruchu po okręgu wbrew sile grawitacji.  [latex]Delta E=0\ E_k-E_p=0\ E_k=E_p\ frac{mv^2}{2}+mg2R=mgH\ v^2+4Rg=2gH\ Aby wozek mogl bezpieczenie pokonac petle musi rowniez zostac\ spelniona I zasada dynamiki, czyli sily dzialajace\ na wozek musza sie rownowazyc\ F_{od}-Q=0\ F_{od}=Q\ mfrac{v^2}{R}=mg\ v^2=gR\ Wracamy do z.z.energii:\ gR+4gR=2gH\ 5R=2H\ H=frac{5}{2}R=2,5R[/latex] Odp. Wózek musi zjechać z wysokości równej przynajmniej 2,5 promieniom pętli, którą ma pokonać. 

Dodaj swoją odpowiedź