Бумажный конус
7/10Из 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 \(F\).

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПредставьте, 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\(F = \dfrac{mg}{6\pi}\,\operatorname{tg}\alpha\).
Похожие задачи
- Винтовой домкрат МОШ 2019/20, 11 кл.
- Ворота МОШ 2020/21, 11 кл.
- Шарнирная цепочка с пружинами МОШ 2014/15, 11 кл.