01 Движение → 01.01 Круговое движение
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В момент противостояния Солнце, Земля и Марс находятся на одной прямой (Земля между Солнцем и Марсом). Продолжительность
земного года суток, марсианского — в
раз больше. Считая, что планеты обращаются вокруг Солнца по круговым
орбитам с общим центром, лежащим в одной плоскости, найдите минимальный промежуток времени
между двумя последовательными
противостояниями. Планеты движутся в одну сторону. Ответ округлите до целого.
Скорость вращения Земли по орбите вокруг Солнца оборотов/день, Марса –
оборотов в день. После противостояния следующее
настанет через время
дней, такое что за него Земля пройдёт ровно на
оборот больше Марса, то есть:
суток
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Длина часовой стрелки на московских курантах составляет м
см. Скорость конца этой стрелки и скорость конца секундной
стрелки на дамских часах фирмы «Rolex» одинаковы. Какова длина
секундной стрелки часов «Rolex»?
Найдём скорость стрелки курантов. За часов она проходят расстояние, равное
– длина окружности, которую она описывает. Тогда
её скорость равна
, где
часов.
Похожим образом найдём скорость секундной стрелки дамских часов: где
секунд. Мы знаем, что эти скорости равны,
тогда запишем равенство:
Получим ответ мм
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Школьницы Ирина, Карина и Марина бегают по кругу в одном направлении с постоянными скоростями. Ирина и Карина
встречаются каждые минуты. Карина и Марина встречаются каждые
минуты. Как часто встречаются Ирина и
Марина?
Пусть и
– скорости Карины, Марины и Ирины соответственно (в кругах/мин.)
Предположим, что , они встречаются каждые
минуты, то есть за это время Ирина пробегает на
круг больше, чем
Марина:
Карина и Марина встречаются каждые минуты. Если Карина быстрее Марины, то:
Тогда , то есть они встречаются каждые
минуты.
Если Марина быстрее Карины, то:
Тогда , то есть они встречаются каждые
минут.
Предполагая другие соотношения скоростей, похожим образом получим такие же ответы.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Тренер проводит занятия по физкультуре необычным способом. Сам он начинает идти по кругу стадиона с постоянной
скоростью м/с. За тренером в тот же момент по кругу стадиона начинает бежать его ученик, который всё время
движется с постоянной скоростью
м/c. Когда он достигает тренера, ученик быстро разворачивается, возвращается
обратно, добирается до старта, снова быстро разворачивается, опять бежит до тренера, и далее повторяет эти действия
нужное число раз. В конечном итоге тренер и ученик пришли к финишу одновременно, причем тренер прошёл менее одного
круга.
Какой путь
пробежал ученик к моменту первой встречи с тренером?
Какой путь
пробежал ученик до момента финиша?
Длина окружности стадиона от старта до финиша равна м. В момент старта ученика и тренера длина дуги
окружности между ними была равна
м. Ученик начинает бежать с линии старта, которая совпадает с линией
финиша.
Первый раз ученик догонит тренера за время
за которое тренер пройдёт расстояние
которое будет отличаться от
расстояние
на
Всего тренировка по времени длилась столько, сколько тренер шёл до финиша, то есть
секунд. Расстояние
– то, сколько за
это время успел пробежать ученик:
м;
м
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Вова, Саша и Егор одновременно начали движение с постоянными скоростями в одном направлении (по часовой стрелке) из трёх
равноудалённых друг от друга точек кругового мотовелотрека. Через некоторое время Саша, движущийся на мотоцикле с самой большой
скоростью, поравнялся с Вовой и Егором, которые в тот же момент встретились в первый раз. Какая скорость могла быть у Саши, если
Егор и Вова ехали на велосипедах со скоростями
км/ч и
км/ч, соответственно? Известно, что скорость Саши не
превышала
км/ч.
Пусть длина круга равна и мальчики изначально расположены по часовой стрелке в порядке убывания скорости, тогда Егор и Вова
первый раз встретятся через время
причём один из них (тот,у кого больше скорость) проедет на треть круга больше, чтобы наверстать
отставание:
За это время Саша проедет расстояние которое будет превышать расстояние, пройдённое человеком со скоростью
на
+
некоторое целое число кругов
тогда:
При получим
км/ч.
При получим
км/ч.
При будет
км/ч, что не подходит по условию.
Теперь пусть мальчики изначально расположены по часовой стрелке в порядке возрастания скорости, тогда Егор и Вова первый раз
встретятся через время причём один из них (тот, у кого больше скорость) проедет на две трети круга больше, чтобы наверстать
отставание:
За это время Саша проедет расстояние которое будет превышать расстояние, пройдённое человеком со скоростью
на
+
некоторое целое число кругов
тогда:
При получим
км/ч.
При получим
км/ч.
При получим
км/ч.
При получим
км/ч.
При будет
км/ч, что не подходит по условию.
Поэтому ответ: или
км/ч
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Кольцо большого адронного коллайдера (БАК) имеет форму окружности длиной км и четыре раза пересекает границу Франции и
Швейцарии в окрестности города Женева.
Протоны перед столкновением летят в коллайдере со скоростью, очень близкой к скорости света м/с. Наименьшее время
между влётами протона в Швейцарию равно
мкс. Наименьшее время между влётами протона во Францию равно
мкс.
Наибольшее время однократного пребывания протона во Франции равно
мкс. Какая часть длины кольца БАК находится в
Швейцарии?
Примечание. мкс
с, что соответствует одной миллионной доле секунды.
Пусть кольцо адронного коллайдера пересекает границы стран в точках, указанных на рисунке
Из условия мы знаем, что наименьшее время между влётами протона в Швейцарию равно мкс, то есть
м
км – длина наименьшей дуги.
Наименьшее время между влётами протона во Францию равно мкс, тогда
м
км – длина наименьшей дуги.
Наибольшее время однократного пребывания протона во Франции равно мкс, тогда:
м
км. Пусть это дуга
. Можно заметить, что оно больше, чем найденные нами минимальные дуги, значит, они её не
включают и найденные длины дуг
и
соответствуют дугам
и
. Далее обозначение знака дуги будет опускаться, и
длины коротких дуги будут обозначаться буквами точек начала и конца.
Мы знаем, что:
Тогда:
Тогда, часть кольца, которая находится в Швейцарии, это:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На часах Через какое время после этого часовая и минутная стрелки часов встретятся во второй раз?
Чтобы стрелки встретились, их углы должны совпадать. Пусть время встречи часов
минут (числа
– целое,
),
найдём вторую подходящую пару для
Угол часовой стрелки встречи: (берём число минут сейчас и делим на число минут в
часах, так как часовая стрелка
движется непрерывно), угол минутной стрелки:
Напишем условие равенства углов:
Пусть тогда
– первая встреча.
Пусть тогда
– вторая встреча.
Получим, что вторая встреча будет через час
минут
минут.
мин
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В планетной системе вокруг звезды в одной плоскости и в одну сторону вращаются планеты Атлант и Кариатида. Между двумя
ближайшими моментами времени, когда звезда, Атлант и Кариатида находятся на одной прямой, проходит кариатидных лет. Сколько
атлантских лет проходит между этими моментами?
Указание. Период обращения (год) — время, за которое планета совершает полный оборот вокруг звезды.
Скорость обращения Кариатида оборотов/ед.вр., где
– длительность кариатидного года в некоторых абсолютных единицах
времени (например, в секундах). Тогда скорость обращения Атланта –
оборотов/ед.вр., где
– длительность атлантского года
в тех же абсолютных единицах времени.
Между двумя случаями нахождения на одной прямой проходит время ед.вр., и за это время Атланта сделает на один оборот больше,
чем Кариатид:
Мы знаем, что события повторяются через кариатидных лет, то есть
а мы ищем сколько пройдёт атлантских
лет:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
По кольцевой дороге курсируют с одинаковой скоростью и равными интервалами автобусов. Сколько автобусов надо добавить, чтобы
при той же скорости интервалы между автобусами уменьшились бы на
Пусть надо добавить автобусов, тогда их станет
Время, за которое один автобус делает круг по кольцевой дороге
часов,
тогда изначально интервалы были
часов, а после увеличения числа автобусов станут
часов, что на
меньше, чем
изначально. То есть:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Из одной точки круговой трассы, длина которой равна км, одновременно в одном направлении стартовали два автомобиля. Скорость
первого автомобиля равна
км/ч, и через
минут после старта он опережал второй автомобиль на один круг. Найдите скорость
второго автомобиля. Ответ дайте в км/ч.
Источники:
Пусть скорость второго автомобиля км/ч, тогда за
минут
часа он проедет
км, что на
км –
круг меньше
расстояния, которое проехал первый. Напишем уравнение:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Два мотоциклиста стартуют одновременно в одном направлении из двух диаметрально противоположных точек круговой трассы, длина
которой равна км. Через сколько минут мотоциклисты поравняются в первый раз, если скорость одного из них на
км/ч больше
скорости другого?
Источники:
Обозначим искомое время за часов, пусть скорость первого
км/ч, второго
км в час. Они поравняются, когда один из них
проедет на полкруга
км больше. Запишем уравнение:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Из пункта круговой трассы выехал велосипедист. Через
мин он ещё не вернулся в пункт
и из пункта
за ним
отправился мотоциклист. Через
минут после отправления он догнал велосипедиста в первый раз, а ещё через
минут после этого догнал его во второй раз. Найдите скорость мотоциклиста, если длина трассы
км. Ответ дайте в
км/ч.
Источники:
Пусть скорость велосипедиста
км/ч, мотоциклиста
км/ч. За
минут до выезда мотоциклиста и
минут после его выезда он
проедет
км, в то время как мотоциклист за
минут проедет
км и догонит его. Тогда:
За
минут мотоциклист проедет на
круг, то есть на
км больше, чем велосипедист за
минут.
Запишем уравнение:
Поставим :
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Два гонщика участвуют в гонках. Им предстоит проехать кругов по кольцевой трассе протяженностью
км. Оба гонщика стартовали
одновременно, а на финиш первый пришел раньше второго на
минут. Чему равнялась средняя скорость второго гонщика, если известно,
что первый гонщик в первый раз обогнал второго на круг через
мин?
Источники:
Пусть скорость первого гонщика
км/ч, второго –
км/ч. Тогда первый завершил гонку за время
ч, а второй за
ч, что на
минут больше. То есть:
Второй обогнал первого на круг, т.е. на
км за
мин
часа, то есть проехал на
км больше него:
Теперь подставим выраженный в равенство, полученное в
пункте:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Часы со стрелками показывают часа ровно. Через сколько минут минутная стрелка в десятый раз поравняется с часовой?
Источники:
Стрелки встретятся в десятый раз, когда первая стрелка обгонит вторую на кругов. Скорость движения часовой стрелки
оборот/час, минутной –
оборот в час. Обозначим искомое время за
часов, тогда за это время минутная стрелка сделает
оборотов,
а часовая
оборотов. При этом минутная стрелка изначально опережает часовую на
оборота, которые сокращают число
оборотов, на которые надо нагнать, до
, тогда:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Часы со стрелками показывают часов
минут. Через сколько минут минутная стрелка в шестой раз поравняется с
часовой?
Источники:
Стрелки встретятся в шестой раз, когда первая стрелка обгонит вторую на кругов. Скорость движения часовой стрелки
оборот/час,
минутной –
оборот в час. Обозначим искомое время за
часов, тогда за это время минутная стрелка сделает
оборотов, а часовая
оборотов. При этом минутная стрелка изначально опережает часовую на
оборота, которые сокращают число оборотов, на
которые надо нагнать, до
, тогда:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Часы со стрелками показывают часов
минут. Через сколько минут минутная стрелка в пятый раз поравняется с
часовой?
Источники:
Стрелки встретятся в пятый раз, когда первая стрелка обгонит вторую на кругов. Скорость движения часовой стрелки
оборот/час,
минутной –
оборот в час. Обозначим искомое время за
часов, тогда за это время минутная стрелка сделает
оборотов, а часовая
оборотов. При этом минутная стрелка изначально опережает часовую на
оборота, которые сокращают число оборотов, на
которые надо нагнать, до
, тогда:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Двигаясь по окружности в одном направлении, две точки встречаются каждые минут. Так же известно, что первая точка обходит всю
окружности на
секунд быстрее, чем вторая. Определить, сколько времени потребуется второй точке, чтобы обойти всю
окружность.
Источники:
Пусть первая точка проходит круг за минут, вторая за
минут,
. Точки встречаются каждые
минут, то есть за это
время первая точка проходит на
круг больше, чем вторая. Скорость первой точки
оборотов/минуту, второй –
оборотов/минуту.
Тогда:
Подставим , тогда получим уравнение:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На окружности взята некоторая точка . Из этой точки одновременно выходят два тела, которые движутся по данной окружности
равномерно в противоположных направлениях. В момент их встречи оказалось, что первое тело прошло на
метров больше второго.
Кроме того, первое тело пришло в точку
через
секунд, а второе – через
секунд после встречи. Определить длину окружности в
метрах.
Источники:
Пусть скорость первого м/с, второго –
м/с, а встреча произошла через время
длина окружности
тогда можем записать:
Поделим
на
:
Теперь, чтобы найти , поделим
на
, а после подставим вместо
:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Два велосипедиста одновременно стартовали по круговой дорожке. Первый делает полный круг за минут а второй - за
минут. Через
сколько минут они в следующий раз окажутся вместе на старте?
Велосипедисты встретятся в следующий раз на старте, когда они оба сделают целое число кругов. То есть нужно такое минимальное число
минут, которое делилось бы нацело на
и на
. Получается, что это их наименьшее общее кратное, т.е.
. Разложим
числа на простые множители:
Тогда минут
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Из одной точки круговой трассы, длина которой равна км, одновременно в одном направлении стартовали два автомобиля. Скорость
первого автомобиля равна
км/ч, и через
минут после старта он опережал второй автомобиль на один круг. Найдите скорость
второго автомобиля. Ответ дайте в км/ч.
Источники:
Обозначим искомую скорость км/ч. Через
минут
часа первый будет опережать второго на
круг, то есть на
км: