Бусинки на перпендикулярных направляющих
7/10Небольшие бусинки \(A\) и \(B\) соединены шарнирно жёсткой спицей \(AB\) длиной \(L\) и могут двигаться по двум взаимно перпендикулярным направляющим \(ON\) и \(OM\), расположенным в вертикальной плоскости (см. рис.). По спице \(AB\) может двигаться с трением небольшая бусинка \(C\) массой \(m\). Бусинку \(B\) двигают так, что модуль скорости бусинки \(C\) остаётся постоянным и она не движется по спице, оставаясь в её середине. В некоторый момент скорость бусинки \(B\) равна \(V_0\), а \(\sin\alpha = \sqrt6/3\).

Найдите скорость бусинки \(C\).
Найдите в этот момент модуль силы трения между спицей и бусинкой \(C\).
Найдите в этот момент модуль силы реакции, действующей на бусинку \(C\) со стороны спицы.
Известно, что маленький шарик массой \(m\), прикреплённый к нити длиной \(L\) и движущийся со скоростью \(V_0\) по окружности радиусом \(L\) на гладком горизонтальном столе, растягивает нить с силой \(2mg\). В задаче известными считать \(V_0\) и \(m\). Ускорение свободного падения \(g\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаСередина спицы движется по окружности радиуса \(L/2\) с центром в точке \(O\). Используйте связь скоростей концов спицы и условие на нить из последнего абзаца, чтобы выразить ускорение бусинки \(C\) через \(g\).
Ответ1) \(V_C = \dfrac{\sqrt6}{4}V_0\).
РешениеСкорость концов спицы связана с положением \(C\): бусинка \(C\) движется по окружности радиусом \(L/2\). Из геометрии \(V_C = \dfrac{V_0}{2\sin\alpha} = \dfrac{\sqrt6}{4}V_0\).
Похожие задачи
- Квадратная пластинка скользит МОШ 2013/14, 10 кл.
- Скорость точки ледянки Ведомственная 2013/14, 11 кл.
- Стержень на наклонной плоскости МОШ 2015/16, 11 кл.
- Механизм с ползуном Санкт-Петербургская 2015/16, 10 кл.
- Жук на подвешенном клочке бумаги МОШ 2016/17, 9 кл.
- Падающий стержень и мгновенный центр МОШ 2016/17, 11 кл.