Дано: \( R=8 \) м
Поскольку трением пренебрегаем, то должен выполняться закон сохранения полной механической энергии \( E \):
\( E_{1}=E_{2} \)-(1)
где \( E_{1} \) - полная энергия велосипедиста и велосипеда в начале движения, где скорость велосипедиста равна нулю.
\( E_{2} \) - полная энергия велосипедиста с велосипедом в верхней точке "колеса"
\( E_{1}=m*g*H \) -(2)
\( H \) - искомая высота
\( m \) - масса велосипедиста вместе с велосипедом, в расчете не участвует
\( E_{2}=m*g*2*R+\frac{m*V^{2}}{2} \) -(3)
где \( V \) - скорость велосипеда в верхней точке "колеса"
Поскольку центростремительное ускорение \( a_{n} \) в верхней точке равно силе тяжести, то
\( m*\frac{V^{2}}{R}=m*g \), отсюда имеем
\( m*V^{2}=m*g*R \)-(4)
Подставим в (3) вместо \( m*V^{2} \) правую часть выражения (4):
\( E_{2}=2m*g*R+\frac{m*g*R}{2}=2,5m*g*R \)-(5)
Наконец, подставим в (1) вместо\( E_{1} \) и \( E_{2} \) правые части выражений соотвественно (2) и (5), получим:
\( m*g*H=2,5m*g*R \), сокращая на \( m*g \), найдем \( H \):
\( H=2,5*R=2,5*8=20 \) м
Ответ: \( H=20 \) м