Провисание прыгалки
6/10Тяжёлая нерастяжимая верёвка (прыгалка), концы которой закреплены на одной высоте на некотором расстоянии друг от друга, провисает на величину \(h\). Увеличится или уменьшится эта величина, если прыгалку раскрутить вокруг оси, проходящей через точки закрепления, со столь большой скоростью, что можно пренебречь силой тяжести? Ответ обоснуйте.
▶Показать разборСкрыть разбор
ОтветВеличина провисания увеличится.
РешениеЕсли угловая скорость вращения \(\omega\) достаточно велика, то форма прыгалки от неё не зависит, поскольку ускорения всех частей верёвки одинаково пропорциональны \(\omega^2\).
В случае провисания верёвки под действием собственного веса силы, действующие на единицу её длины, не зависят от расстояния \(r\) до линии подвеса верёвки, а при её вращении они пропорциональны расстоянию от оси (поскольку центростремительное ускорение элемента верёвки \(\sim \omega^2r\)). Поэтому во втором случае части верёвки, сильнее удалённые от оси, окажутся «тяжелее», чем в первом случае, и в результате прогиб прыгалки увеличится.
Похожие задачи
- Колечки на стержнях МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
- Нить с телом на столе МОШ 1996/97, 9 кл.
- Ускорение оси блока МОШ 1998/99, 10 кл.
- Два груза на нити МОШ 1999/00, 8 кл.
- Блоки и два груза МОШ 2000/01, 9 кл.
- Нить и два груза МОШ 2002/03, 9 кл.