Задачи › Нити и блоки

Провисание прыгалки

  1. Провисание прыгалки

    МОШ 1994/95, 10 кл.
    6/10

    Тяжёлая 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
    Ответ

    Величина провисания увеличится.

    Решение

    Если 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.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи