6. В заднем колесе прицепа-роспуска, буксируемого по ровной сухой дороге, случайно застрял камешек. В какую сторону он полетит, если освободится?
А – всегда вперед, по ходу автомобиля;
Б – назад, против хода автомобиля;
В – в любую сторону с равной вероятностью;
Г – вперед, если в момент отрыва не касается асфальта.
Правильный ответ: Г.
просмотр изображений доступен только зарегистрированным пользователям
Камень, вращающийся с колесом, движется по циклоиде. (Эту кривую продемонстрируют в движении велосипедные колёса со светящимися колпачками.) Свободное движение тела начинается по касательной к той траектории, по которой оно двигалось перед отрывом. Эта касательная всегда имеет составляющую по направлению движения и никогда – против. Значит, камень, вылетев из колеса, полетит по направлению движения. При этом его скорость может превышать скорость автомобиля вдвое! Кстати, именно по этой причине такие камешки частенько летят в кабину тягача.
Исключение – точка касания с дорогой, в которой линейная скорость равна нулю. Если камень освободится именно в этот момент, то останется на месте.
Почему же камни иногда разбивают стекла машин, идущих сзади? Во‑первых, если вместо асфальта окажется грунт или скользкая дорога, то ведущее колесо может забуксовать и выбросить камень в произвольном направлении, в том числе и назад. Во‑вторых, задняя машина может догнать летящий перед ней камень. Понятно, что вероятность поймать такой «подарок» от того же роспуска гораздо выше, чем от легковушки, где камешек может заплутать в колесной нише.