2018-08-02
На какое максимальное расстояние может упасть ядро спортивного молота (спортивный молот представляет собой ядро на тросике длиной $l$), если перед броском сила натяжения тросика превышала в $n$ раз вес ядра (при этом $n \gg 1$)?
Решение:
При раскручивании спортивного молота он двигался по окружности радиусом $l$. Основной закон динамики для молота имеет вид:
$F = ma_{ц}$,
где $m$ — масса молота.
$nmg = m \frac{v_{0}^{2} }{l}$,
откуда $v_{0}^{2} = lng$.
Следовательно, максимальное расстояние, на которое может улететь молот, равно
$L = \frac{v_{0}^{2} \sin 2 \alpha }{g} = \frac{v_{0}^{2}}{g} = \frac{lng}{g} = ln$,
где $\alpha = 45^{ \circ}$ - угол между направлением скорости броска $v_{0}$ и горизонтом, именно при таком угле бросания дальность полета тела будет максимальна.
Ответ: $L = ln$.