$1.$ 

 Uzasadnienie: 

Obręcz musi się obracać w takim kierunku, żeby po upadku na podłoże potoczyć się w stronę gimnastyczki. Zwróćmy uwagę, że kierunek obrotu się nie zmienia przez cały czas trwania ruchu, więc wystarczy zastanowić się jak obręcz musi się obracać będąc w punkcie C (w taki sam sposób musi obracać się w punkcie B). Obrót zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara spowodowałby ruch obręczy w prawo, a odwrotnie do wskazówek zegara - w lewo.

 Odpowiedź:

Zaznaczamy symbol wskazujący kierunek ruchu w punkcie B:

 

$2.$  

 Uzasadnienie: 

Podczas ruchu obręczy spełniona będzie zasada zachowania momentu pędu, która mówi o tym, że jeżeli na ciało nie działa wypadkowy moment siły, to moment pędu bryły pozostaje stały. Oznacza to, że w każdym z punktów moment pędu ma taką samą wartość. 

Wartość momentu pędu bryły sztywnej przedstawiamy za pomocą wzoru:

$L=I\omega$

gdzie:

$I$ - moment bezwładności ciała poruszającego się względem pewnej osi obrotu, 

$\omega$ - wartość prędkością kątowej, z jaką porusza się ciało. 

Skoro moment pędu się nie zmienia, moment bezwładności jest również stały, ponieważ dla danego ciała ma on określoną wartość, to znaczy, że wartość prędkości kątowej również, czyli prędkość ruchu obrotowego, również będzie jednakowa w każdym punkcie.

 Odpowiedź: 

D. taka sama od momentu wyrzucenia aż do upadku.

 

$3.$  

Sytuację wyjaśnia zasada zachowania momentu pędu, która mówi że w izolowanym układzie ciał (w naszym przypadku obręcz - podłoże) całkowita suma momentów pędu jest stała.

 

$4.$  

 Uzasadnienie: 

Gdyby nie występowało tarcie, obręcz obracałaby się pozostając w tym samym miejscu (punkcie C).

 Odpowiedź: 

B. tarcia