Опубликовано 5 лет назад по предмету Физика от Лалощка

Мальчик бежал по кругу с постоянной скоростью. В точке А он встретил девочку, которая бежала с постоянным ускорением по диаметру АВ. Скорость мальчика в момент встречи была равно скорости девочки. Мальчик, не изменяя скорости, пробежал полкруга и встретился с девочкой в точке В, куда та как раз успела добежать. Определите отношение ускорений девочки к ускорению мальчика.

Ответ

Ответ дан papatimura

Обозначим скорость мальчика, она же начальная скорость девочки, как $v_0$ . Центростремительное ускорение равномерно бегущего по кругу мальчика мальчика есть $a_b = frac{v_0^2}{R}$ , где R - радиус круга. Путь проходимый равноускоренно бегущей девочкой за время t: $s(t)=v_0t+frac{a_gt^2}{2}$ . Время, за которое мальчик пробежит полокружности и окажется в точке B: $t_B=frac{pi R}{v_0}$ . Девочка за это время пробежит: $s(t_B)=2R$ . Получаем уравнение $2R=v_0t_B+frac{a_gt_B^2}{2}$ . Подставляем в него $t_B$ , находим $a_g$ и получаем отношение ускорения девочки к ускорению мальчика: $frac{a_g}{a_b} = frac{2}{pi}(frac{2}{pi}-1)$ . Отношение оказывается отрицательным, значит, девочка замедляет бег. Что понятно, так как она проходит меньшее расстояние, чем мальчик, за то же время, что и мальчик.