Klub 44F - zadania III 2019»Zadanie 674
o zadaniu...
- Zadanie pochodzi z artykułu Klub 44F - zadania III 2019
- Publikacja w Delcie: marzec 2019
- Publikacja elektroniczna: 1 marca 2019
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (445 KB)
Nieważki poziomy pręt o długości
może obracać się swobodnie wokół pionowej osi przechodzącej przez jego środek. Na pręt nawleczone są dwie jednakowe kulki, które mogą przemieszczać się wzdłuż pręta bez tarcia i odbijać się sprężyście od odbojników na jego końcach. Na początku kulki umocowane są w odległościach
od osi obrotu. Pręt rozkręcono do prędkości kątowej
po czym kulki jednocześnie oswobodzono. Po jakich torach będą poruszać się kulki? Po jakim czasie pręt wykona pełny obrót? Jaka jest zależność prędkości kątowej pręta od czasu? Rozmiary kulek są dużo mniejsze od długości pręta.



Podczas zderzenia z odbojnikiem składowa pędu kulki prostopadła do pręta nie zmienia się. Zderzenie jest sprężyste, zatem kąty padania i odbicia są sobie równe i wynoszą
Torem ruchu każdej z kulek jest trójkąt równoboczny o boku
Pręt wykona pełny obrót w czasie
Prędkość kątowa pręta dana jest wzorem
promień
spełnia równanie
gdzie
, a
jest składową prędkości
prostopadłą do promienia. Z
Szukana zależność prędkości kątowej pręta od czasu dana jest wzorem
następuje zderzenie z odbojnikiem i cykl się powtarza (