Савченко · Глава 1. Кинематика · § 1.5. Движение со связями

Савченко, задача 1.5.1

Задача 1.5.1полиспаст
Условие

Скорость груза \(A\) равна \(v_A\). Чему равна скорость груза \(B\)?

A vA B
К задаче 1.5.1. Груз \(A\) висит на подвижном блоке.
▶Посмотреть решениеСкрыть решение
Решение
Идея Нить нерастяжима: если груз \(A\) (вместе с подвижным блоком) опустился на \(x\), то удлинились обе ветви нити, охватывающие его блок, — по \(x\) каждая. Эти \(2x\) нити приходят со стороны груза \(B\).

Пусть за время \(\Delta t\) груз \(A\) опустился на \(x = v_A \Delta t\). Обе вертикальные ветви нити у подвижного блока стали длиннее на \(x\) каждая: всего \(2x\). Полная длина нити неизменна, значит, конец с грузом \(B\) поднялся… точнее, отдал эти \(2x\): груз \(B\) сместился на \(2x\).

Скорость груза \(B\): \[ v_B = \frac{2x}{\Delta t} = 2\,v_A. \]

Проверка. Знакомая «цена» полиспаста: подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза и ровно во столько же раз проигрыш в скорости (грузу \(B\) приходится двигаться вдвое быстрее \(A\)).
Ответ \( v_B = 2 v_A \).
Следующая задача 1.5.2 →