Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
РЕШУ ОЛИМП — физика
Задания
i

Ор­би­таль­ная стан­ция мас­сой 75 тонн пред­став­ля­ет собой полый ци­линдр с внеш­ним диа­мет­ром 5 м, внут­рен­ним диа­мет­ром 4,5 м при длине 10 мет­ров. Для ком­форт­но­го про­жи­ва­ния кос­мо­нав­тов на стан­ции создаётся «ис­кус­ствен­ная» гра­ви­та­ция, воз­ни­ка­ю­щая в ре­зуль­та­те за­кру­чи­ва­ния стан­ции от­но­си­тель­но её про­доль­ной оси. Стан­ция при­во­дит­ся во вра­ще­ние че­тырь­мя ра­кет­ны­ми дви­га­те­ля­ми тягой 100 Н каж­дый, рас­по­ло­жен­ны­ми на внеш­ней по­верх­но­сти стан­ции и на­прав­лен­ны­ми по ка­са­тель­ной к ней. Кон­струк­ция дви­га­те­лей поз­во­ля­ет им ра­бо­тать про­дол­жи­тель­ное время. С какой уг­ло­вой ско­ро­стью нужно за­кру­тить стан­цию, чтобы со­здать внут­ри гра­ви­та­цию, рав­ную по­ло­ви­не зем­ной? Сколь­ко для этого по­тре­бу­ет­ся вре­ме­ни? Вер­нет­ся ли кос­мо­навт на по­верх­ность стан­ции в инер­ци­аль­ной си­сте­ме отсчёта, если под­прыг­нет по нор­ма­ли к ней в уста­но­вив­шем­ся ре­жи­ме вра­ще­ния? Если вер­нет­ся, то в какую точку, от­но­си­тель­но ис­ход­ной? Ро­стом кос­мо­нав­та можно пре­не­бречь. Ответ по­яс­нить.

До­пол­ни­тель­ная ин­фор­ма­ция. Мо­мент инер­ции по­ло­го од­но­род­но­го ци­лин­дра от­но­си­тель­но про­доль­ной оси:

 I= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на m умно­жить на левая круг­лая скоб­ка R в квад­ра­те плюс r в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка ,

где R  — внеш­ний ра­ди­ус ци­лин­дра, r  — внут­рен­ний ра­ди­ус ци­лин­дра, m  — масса ци­лин­дра.