Решебник Савченко
<script type="text/x-mathjax-config"> MathJax.Hub.Config({
extensions: ['tex2jax.js'],
jax: ['input/TeX','output/HTML-CSS'],
tex2jax: {
inlineMath: [ ['$','$'], ['\\\(','\\\)'] ],
processEscapes: true,
processClass: 'tex2jax',
ignoreClass: 'html'
},
showProcessingMessages: false,
messageStyle: 'none'
});
</script>
<div class="container row">
<div id="main" class="col col-lg-9">
<div class="row">
<div class="col caption">
<h3 id="back-link"><a href="/ru#1.3">$\leftarrow$Назад</a></h3>
</div>
</div>
<div id="1" class="row odd">
<div class="col col-lg-12">
<h3> Условие: </h3>
<div class="task">
<p>
\\(1.3.2.\\) а. Из верхней точки окружности по гладкому желобу под углом \\(\varphi\\) к вертикали начинает скользить шарик. За какое время он достигнет окружности, если ее диаметр \\(D\\)?</p>
<p>
б. Из точки \\(A\\) по спицам с разным наклоном одновременно начинают скользить без трения маленькие бусинки. На какой кривой будут находиться бусинки в момент времени \\(t\\)?
</p>
<center>
<figure>
<img src="statement.png"
loading="lazy" width="350" />
<figcaption>
К задаче 1.3.2
</figcaption>
</figure>
</center>
</div>
<h3> Решение: </h3>
<center>
<figure>
<img src="animation.gif"
loading="lazy" width="350" />
<figcaption>
Анимация движения шариков на спицах
</figcaption>
</figure>
</center>
<p>
a) По гладкому желобу шарик будет двигаться с ускорением, равным проекции ускорения свободного падения на направление движения, т.е.
</p>
<p class="exp">
$a = g \cdot cos{\varphi }$
</p>
<p>
Перемещение шарика представляет собой хорду окружности диаметром $D$, величина которой связана с диаметром, следующим соотношением
</p>
<p class="exp">
$r = D \cdot cos{\varphi }$
</p>
<p>
Запишем далее уравнение ускоренного движения шарика и из него найдём время движения
</p>
<p class="exp">
$${r=\frac{at^{2}}{2},\quad D\cos\varphi=\frac{g\cos\varphi}{2}t^{2},\quad t=\sqrt{\frac{2D}{g}} .}$$
</p>
<p class="exp">
$$\fbox{ $t=\sqrt{\frac{2D}{g}}$ } \\; (1)$$
</p>
<p>
b) Заметим, что в выражении $(1)$ не входит значение угла, следовательно все шарики будут опускаться одновременно. И будут лежать на окружности радиуса $r = g t^2/2$, как показано на анимации
</p>
<h4>
Ответ: а. \\(t = \sqrt{2D/g}\\), б. На окружности радиуса \\(gt^{2}/2\\) с верхней точкой \\(A.\\)
</h4>
<br>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
<footer class="row container">
<div class="col col-lg-3">
<div class="footer-left">
<p>
<small> © <strong>Решебник Савченко О.Я.</strong>, 2023-2024 <br>
</small>
</p>
</div>
</div>
<div class="col col-lg-6">
<div class="footer-middle">
<p>
<small> Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> aliaksandr@savchenkosolutions.com <br>
</p>
</div>
</div>
</footer>