Метатель посылает молот на расстояние L = 70 м по траектории, обеспечивающей максимальную дальность броска при данной начальной скорости. Какая сила действует на спортсмена при ускорении молота? Вес ядра молота 50 Н. Разгон ведется по окружности радиуса R = 2 м. Сопротивление воздуха не учитывать.
Ответ выразить в кН.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения силы, действующей на спортсмена при ускорении молота, воспользуемся уравнением второго закона Ньютона:
F = m*a,

где F - сила, действующая на спортсмена, m - масса молота, a - ускорение молота.

В данном случае ускорение молота равно центростремительному ускорению, которое определяется формулой:
a = v^2/R,

где v - скорость молота.

Для нахождения скорости молота воспользуемся формулой для равноускоренного движения:
v^2 = u^2 + 2as,

где u - начальная скорость молота, s - расстояние, которое прошел молот.

Для максимальной дальности броска начальная и конечная высота равны, значит вертикальная составляющая скорости равна 0. Поэтому начальная скорость равна горизонтальной скорости. Также искомая сила направлена вниз и равна сумме силы тяжести и центростремительной силы движения молота.

Таким образом, мы находим, что F = m(v^2/R) = m(2as/R) = 50(2(70^2)/(22)) = 502450/4 = 50*612,5 = 30625 Н = 30,625 кН.

Итак, сила, действующая на спортсмена при ускорении молота, равна 30,625 кН.