Задачи › Сила трения: покой и проскальзывание

Верёвка на колонне

  1. Верёвка на колонне

    МОШ 2009/10, 10 кл.
    6/10

    Тонкую гладкую однородную веревку массой \(m\) и длиной \(L\) расстелили на горизонтальной поверхности, обернув на половину оборота вокруг вертикальной цилиндрической колонны радиусом \(R \ll L\). Первоначально веревку тянули за оба конца, находившиеся на одинаковом расстоянии от колонны, с одинаковой силой \(\vec F\), затем один из концов отпустили, продолжая действовать с той же силой на другой ее конец. В течение какого времени \(t\) после этого длина участка веревки, соприкасающегося с колонной, будет оставаться неизменной?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Пока веревка гладкая и натянута, она скользит по колонне, не меняя длины контакта. Когда именно сила, прижимающая её к колонне, обратится в нуль?

    Ответ

    Длина участка веревки, соприкасающегося с колонной, начнет уменьшаться из-за отрыва веревки от колонны спустя время \(t \approx \sqrt{\dfrac{mL}{3F}}\) после старта.

    Примечание организаторов: условие \(R \ll L\) вовсе не обязательно; в общем случае \(t = \sqrt{\dfrac{mL}{3F}\left(1 - \dfrac{\pi R}{L}\right)}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи