Задачи › Метод виртуальных перемещений

Бумажный конус

  1. Бумажный конус

    МОШ 2024/25, 9 кл.
    7/10

    Из листа бумаги в форме сектора круга свернули конус массы \(m\) с углом раствора \(2\alpha\). Конус помещают на горизонтальную поверхность стола, прогибания бумаги не происходит. Трение между бумагой и столом отсутствует. Чтобы под действием силы тяжести конус не развалился, к краям бумаги, расположенным на линии разреза, прикладывают пару сил величиной \(F\), направленных по касательной к окружности основания конуса (см. рисунок). Распределение массы по листу считайте однородным. Пренебрегая всеми эффектами, связанными с изгибом, найдите значение силы \(F\).

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Представьте, что конус чуть-чуть «оседает»: радиус основания слегка меняется, а длина образующей и длина окружности основания связаны с ним. Сравните работу пары сил \(F\) и изменение потенциальной энергии центра масс.

    Ответ

    \(F = \dfrac{mg}{6\pi}\,\operatorname{tg}\alpha\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи