Муравей решил утащить к муравейнику соломинку. Как ему следует поступить, если сила, с которой он может тянуть соломинку, несколько меньше максимальной силы трения покоя?
▶Посмотреть решениеСкрыть решение
Что делать муравью. Тянуть не вдоль соломинки, а поперёк, взявшись за её конец. Тогда соломинка начнёт поворачиваться вокруг точки, лежащей примерно на \(0{,}29\) её длины от дальнего конца, и для этого хватит силы
\[ F = \mu m g(\sqrt2 - 1) \approx 0{,}41\,\mu mg \](точный расчёт — в следующей задаче 2.8.44). Это заметно меньше той силы, которую муравей уже развивает.
Почему так получается. При повороте одна часть соломинки движется в одну сторону, другая — в противоположную. Их силы трения тоже противоположны, и в сумму сил входят с разными знаками; поэтому «поперечное» усилие оказывается меньше полного трения более чем вдвое.
Как двигаться дальше. Повернув соломинку вокруг одного конца, муравей переходит к другому и поворачивает её в обратную сторону. Каждая пара таких поворотов переносит соломинку на заметное расстояние — так же «переступают» углами тяжёлый шкаф. Направление переступания муравей выбирает в сторону муравейника.