Решебник Савченко
<h3 id="back-link"><a href="/#3">$\leftarrow$Назад</a></h3>
<h3> Условие: </h3>
<p> \\(1.3.15.\\) По внутренней поверхности гладкого вертикального цилиндра радиуса $R$ под углом $\alpha$ к вертикали пускают шарик. Какую начальную скорость ему надо сообщить, чтобы он вернулся в исходную точку?
</p>
<h3> Решение: </h3>
<p>Разобьем движение на вертикальное и в плоскости поперечного сечения цилиндра</p>
<p class="exp">
$x = vt \sin \alpha$
</p>
<p class="exp">
$$y = vt \cos \alpha - \frac{gt^2}{2}$$
</p>
<p>Учитываем, что перемещение по $Ox$ равно длине окружности, а по $Oy$ — 0:</p>
<p class="exp">
$$vt \cos \alpha - \frac{gt^2}{2} = 0$$
</p>
<p class="exp">
$vt \sin \alpha = 2\pi n R,\\,n\in \mathbb{N}$
</p>
<p>Время $t$ найдем как</p>
<p class="exp">
$$t = \frac{2\pi n R}{v \sin \alpha}$$
</p>
<p class="exp">
$$2v \cos \alpha = g\frac{2\pi n R}{v \sin \alpha}$$
</p>
</p>
<p>Отсюда выражаем $v$:
</p>
<p class="exp">
$\fbox{$v=\sqrt{2\pi Rgn/\sin2\alpha}$}$
</p>
<h4>
Ответ:
</h4>
<p>$v=\sqrt{2\pi Rgn/\sin2\alpha}$, где $n$ — любое натуральное число; при $\alpha = 0$ скорость может быть любой по модулю.
</p>
<br>
<footer class="row container">
<p>
<small> © <strong>Решебник Савченко О.Я.</strong>, 2023-2024 <br></small>
</p>
<p>
<small>Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> astrosander01@gmail.com <br></small>
</p>
</footer>