Тянут канат
5/10Внутри закреплённой горизонтальной тонкой трубки, изогнутой в форме полуокружности радиуса \(R\), расположен однородный гибкий канат длиной \(\pi R\), масса которого равна \(m\). Канат начинают тянуть за свободный конец \(A\), прикладывая силу по касательной, как показано на рисунке.

Чему равна и куда направлена суммарная сила реакции трубки, действующая на канат, если ускорение точки \(A\) каната равно \(a\)? Считайте внутренние стенки трубки гладкими, а канат нерастяжимым. Рассмотрите начальный момент времени, когда скорость каната равна нулю. Силой тяжести можно пренебречь.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗапишите теорему о движении центра масс каната: сумма внешних сил равна \(m\vec a_{\text{цм}}\). Найдите ускорение центра масс, разбив канат на малые элементы, ускорения которых направлены по касательной.
Ответ\(R_{\text{р}} = ma\,\dfrac{\sqrt{4+\pi^2}}{\pi^2}\), \(\alpha = \operatorname{arctg}\dfrac{\pi}{2}\).
Похожие задачи
- Верёвка на ветках сосны МОШ 2017/18, 8 кл.
- Массивный канат МОШ 2019/20, 10 кл.
- Равновесие в полях ВсОШ 2023/24, 11 кл.
- Верёвка в канале МОШ 2021/22, 10 кл.
- Верёвка в канале МОШ 2021/22, 11 кл.
- Цепочка на нитях МОШ 2019/20, 10 кл.