На какой наименьшей высоте должен начать движение велосипедист, чтобы совершить оборот вокруг «чертова

Пояснение:
Что такое «чертово колесо»? Велосипедист может совершить поворот вокруг «чертова колеса», если он поднимется на определенную высоту перед началом поворота. «Чертово колесо» — это металлическая конструкция, имеющая форму окружности и имитирующая колесо. В данной задаче диаметр «чертова колеса» равен 20 см.

Чтобы совершить оборот вокруг «чертова колеса», велосипедист должен подняться на такую высоту, чтобы его центр масс оказался на одном уровне с центром «чертова колеса». При этом сопротивление движению не учитывается.

Обоснование:
Так как сопротивление движению не учитывается, можно пренебречь силами трения. Гравитационная сила будет единственной силой, действующей на велосипедиста при его движении вокруг «чертова колеса».

Для того чтобы центр масс велосипедиста оказался на одном уровне с центром «чертова колеса», гравитационная сила должна равняться центробежной силе. Центробежная сила равна произведению массы объекта на квадрат его скорости, деленное на радиус окружности, по которой он движется.

Массу велосипедиста можно считать постоянной. Таким образом, чтобы совершить поворот вокруг «чертова колеса», велосипедист должен двигаться с такой скоростью, чтобы радиус окружности его движения равнялся радиусу «чертова колеса».

Радиус окружности, по которой движется велосипедист, равен половине диаметра «чертова колеса». Таким образом, наименьшая высота, с которой должен начать движение велосипедист, равна радиусу «чертова колеса» (равному половине его диаметра).

Пример использования:
Задача: На какой наименьшей высоте должен начать движение велосипедист, чтобы совершить оборот вокруг «чертова колеса» с диаметром d=20 см?
Ответ: Поскольку диаметр «чертова колеса» равен 20 см, то его радиус равен половине диаметра, то есть 10 см. Значит, велосипедист должен начинать движение с высоты 10 см.

Совет:
Для лучшего понимания концепции оборота вокруг «чертова колеса» рекомендуется визуализировать задачу. Изобразите велосипедиста и «чертово колесо» на бумаге, указав размеры каждого элемента, а затем проведите линию, обозначающую окружность, по которой будет двигаться велосипедист. Это поможет вам представить, что центр масс велосипедиста должен находиться на одном уровне с центром «чертова колеса».

Задание:
Подсчитайте наименьшую высоту, с которой должен начать движение велосипедист, чтобы совершить оборот вокруг «чертова колеса» с диаметром d=30 см.