Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11728
2019-11-25 
Дети состязаются в скорости езды на трехколесных велосипедах, у одних велосипедов педали жестко скреплены с передним колесом, у других же имеется цепная передача, причем ведущая шестерня больше ведомой.
Дорожка идет под уклон. Кому выгоднее, чтобы старт был наверху, а кому, чтобы старт был внизу?
Все педали и колеса одинаковoго размера.
Решение:
При каждой данной скорости вращения педалей $V$ существует максимальная сила $F$, с которой велосипедист может нажимать на педали. График этой зависимости показан на рисунке. Пунктиром изображены линии равной мощности (гиперболы $FV$ - const), Чем меньше мощность, соответствующая гиперболе, тем сильнее кривая прижимается к осям координат. На рисунке видно, что при малых скоростях (начальный участок кривой) мощность, которую может развивать велосипедист, тем больше, чем меньше скорость вращения педалей, а при больших скоростях (конечный участок кривой) - наоборот. Если велосипедисты едут в гору, то скорости велосипедов, а следовательно, и скорости вращения педалей невелики и движение описывается начальным участком кривой. Поэтому в гору выгоднее ехать тем велосипедистам, у которых при данной скорости движения велосипедов педали вращаются быстрее (велосипед без передачи), так как они смогут развивать большую мощность.
При движении под гору скорости движения велосипедов велики, так что большую мощность будут развивать велосипедисты, машины которых, снабжены передачей. Они и придут к финишу первыми.
Дети состязаются в скорости езды на трехколесных велосипедах, у одних велосипедов педали жестко скреплены с передним колесом, у других же имеется цепная передача, причем ведущая шестерня больше ведомой.
Дорожка идет под уклон. Кому выгоднее, чтобы старт был наверху, а кому, чтобы старт был внизу?
Все педали и колеса одинаковoго размера.
Решение:
При каждой данной скорости вращения педалей $V$ существует максимальная сила $F$, с которой велосипедист может нажимать на педали. График этой зависимости показан на рисунке. Пунктиром изображены линии равной мощности (гиперболы $FV$ - const), Чем меньше мощность, соответствующая гиперболе, тем сильнее кривая прижимается к осям координат. На рисунке видно, что при малых скоростях (начальный участок кривой) мощность, которую может развивать велосипедист, тем больше, чем меньше скорость вращения педалей, а при больших скоростях (конечный участок кривой) - наоборот. Если велосипедисты едут в гору, то скорости велосипедов, а следовательно, и скорости вращения педалей невелики и движение описывается начальным участком кривой. Поэтому в гору выгоднее ехать тем велосипедистам, у которых при данной скорости движения велосипедов педали вращаются быстрее (велосипед без передачи), так как они смогут развивать большую мощность.
При движении под гору скорости движения велосипедов велики, так что большую мощность будут развивать велосипедисты, машины которых, снабжены передачей. Они и придут к финишу первыми.
