Центростремительное ускорение при движении по окружности определяется формулой:
aц=Rv2
Так как радиус окружности не изменяется, центростремительное ускорение пропорционально квадрату скорости:
aц1aц2=v12v22
По условию центростремительное ускорение должно увеличиться в 16 раз:
v12v22=16
Следовательно,
v1v2=4
В начальный момент:
v1=4 см
Тогда конечная скорость должна быть:
v2=4v1=16 см
Скорость увеличивается каждую секунду на:
aкас=2 с2м
Используем формулу изменения скорости:
v2=v1+aкасt
Подставим значения:
16=4+2t
2t=12
t=6 с