Mikola verseny 1995., 2. forduló 10. osztály gimnázium 4. feladat

Középen tengelyezett, $2R$ hosszúságú homogén rúd egyik felére $m$ tömegű $R$ sugarú, negyedkörív alakú lejtőt rögzítünk. A lejtő tetején elengedünk egy golyót, amely súrlódás nélkül lecsúszik a lejtőn.

(Egy $R$ sugarú, negyedkör alakú homogén lemez tömegközéppontja $s=0,6R$ távolságra van a kör középpontjától. lsmert azonosság: $\sin{2a}=2\cdot \sin{a}\cdot \cos{a}.)$

a)  A golyó melyik helyzetében kell a rúd másik végét a legnagyobb erővel nyomni ahhoz, hogy az ne váljon el az alátámasztástól?

Maximális az erő, ha a golyó a lejtő hosszának feléig jutott el.

b)  Mekkora ez a legnagyobb erő?

$F_{\mathrm{max}}=2,277mg$