Mikola verseny 2020., 2. forduló 9. osztály gimnázium 3. feladat 16505



Az ábrán látható, $\alpha =30^\circ $‑os hajlásszögű lejtőn súrlódásmentesen mozoghat egy $m$ tömegű, pontszerűnek tekinthető test, mely egy $R$ hosszúságú fonál végéhez van erősítve. A fonál másik vége a lejtő egyik pontjához van rögzítve. A fonalat kiegyenesítve, vízszintes helyzetbe hozzuk.

a)  Legalább mekkora nagyságú, a lejtőn lefelé mutató, a sugárra merőleges sebességet adjunk a testnek, hogy az végigmenjen a körpályán?

A felső ponton való áthaladás szükséges és elégséges feltétele az, hogy a kezdősebesség nagysága legalább $\sqrt{\displaystyle \frac{3}{2}gR}$ legyen.

b)  Mekkora erő ébred ebben az esetben a fonálban, amikor a kis test átlendül a pálya legalsó pontján?

(Zsigri Ferenc, Budapest)

$F\ge 3mg$