Подсказки

Открывайте по одной — попробуйте продвинуться после каждой, прежде чем открывать следующую.

Подсказки сгенерированы ИИ и не проверялись человеком — официальными они не являются.

-
H1 Направление

Нарисуй траекторию шарика до и после того, как нить зацепится за гвоздь. Обрати внимание, какие радиусы описывают эти дуги и где находится «верхняя» точка, через которую должен пройти шарик.

H2 Ключевой шаг

Воспользуйся сохранением механической энергии между начальным положением и верхней точкой намотанной окружности и вторым законом Ньютона для центростремительного движения в этой верхней точке. Запиши их в общем виде (со связью скорости с разностью потенциалов и условием на центростремительное ускорение).

H3 Почти решение
  1. Задай положение гвоздя через и угол ; подпиши высоты начальной и верхней точек относительного нуля.
  2. Запиши условие на центростремительную силу в верхней точке: .
  3. Запиши закон сохранения энергии между начальной позицией (нить горизонтальна) и верхней точкой намотанной окружности: , подставив для выражение через и .
  4. Объедини полученные соотношения и выразите из полученной системы.

Оригинал в архиве олимпиады