Mikola verseny 1998., 3. forduló 9. osztály 1/M feladat

Bádoglemezből két csíkot vágunk, és belőlük $R$, illetve $2R$ sugarú, félkör alakú idomot hajlítunk. Az idomokat az ábra szerint függőleges síkú rajztáblára rögzítjük úgy, hogy a félkörök törésmentesen csatlakoznak, és végpontjaik ugyanazon függőleges egyenesre illeszkednek. Az $R$ sugarú lemez legfelső pontjánál, a homorú oldal mentén, egy apró, $m$ tömegű testet indítunk $v_0$ kezdősebességgel.

$(R =0,2\ \mathrm{m},$ $m=10\ \mathrm{g}.$ A test és a pálya közötti súrlódás elhanyagolható.$)$

a)  Legalább mekkora legyen a $v_0$ kezdősebesség, ha azt szeretnénk, hogy a test végighaladjon a kényszerpályán?

$v_0=\sqrt{6gR}$

A testet az $\textbf{a)}$ kérdésben meghatározott minimális sebességgel indítjuk.

b)  Mekkora a test és a pálya között fellépő nyomóerő induláskor, és akkor, amikor a test ismét eléri az indítási magasságot?

$v_1=v_0$

$v_2=v_0$

c)  A pálya mely pontját nyomja legjobban a test, és mekkora erővel. Hogyan változik a nyomóerő, ha a test egy kicsit továbbhalad?

(Kis Miklós, Gyöngyös)

$N=1,1\ \mathrm{N}$

$N'=0,6\ \mathrm{N}$