Яан Калда. Кинематика · раздел книги

Калда, кинематика: задача 38

Условие

Шарик \(A\) лежит на клине с углом \(\alpha\). Он также привязан к нерастяжимой нити, другой конец которой прикреплён к вертикальной стене в точке \(B\) (см. рисунок). Какова будет траектория шарика? Каково его ускорение, если ускорение клина равно \(a\)?

Рисунок 33

▶РешениеСкрыть

Чтобы длина нити оставалась постоянной, шарик будет иметь ускорение \(a\) вдоль клина. Поэтому, нарисовав векторы ускорений, получаем следующий чертёж.

Рисунок 41

По теореме косинусов находим \[a_{\text{полн}} = \sqrt{2a^2-2a^2\cos\alpha} = a\sqrt{2(1-\cos\alpha)} = a\sqrt{4\sin^2\frac\alpha2} = \boxed{2a\sin\frac\alpha2}.\]

Следующая задача 39 →