Конструкция из резинок
5/10Снизу к висящему отрезку резинки можно подвесить массу, которая в \(M = 5\) раз больше массы самой резинки. При незначительном увеличении массы подвешенного груза резинка рвется. У экспериментатора есть \(N = 74\) резинки и он может надежно скреплять концы любого количества резинок. Конструкцию какой максимальной длины можно собрать, чтобы ее можно было подвесить за один конец и она не рвалась? Примечание: если резинки соединены параллельно, то силу натяжения в них можно считать одинаковой.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаОдна резинка выдерживает вес пяти резинок. Соединяйте резинки последовательно и параллельно, сравнивая нагрузку на верхнюю резинку с пределом и суммарный вес с количеством имеющихся резинок.
ОтветМаксимальная длина конструкции — 18 резинок.
РешениеОдна резинка выдерживает вес пяти резинок, поэтому можно подвесить 6 резинок одну под другой. Седьмую подвесить нельзя, но верхнюю резинку можно заменить на две параллельные: тогда нагрузка на каждую будет \(3mg\), и они не порвутся. Дальше последовательно наращивают конструкцию, каждый раз заменяя верхние звенья на параллельные группы (обозначения — число звеньев в параллели и их общий вес):
длина 7, вес 8, нагрузка на верхнюю резинку 3;
длина 9, вес 12, нагрузка 5;
длина 11, вес 18, нагрузка 5;
длина 12, вес 22, нагрузка 4,5;
длина 13, вес 27, нагрузка 4,4;
длина 14, вес 33, нагрузка 4,5;
длина 15, вес 40, нагрузка 4,7;
длина 16, вес 48, нагрузка 5;
длина 17, вес 58, нагрузка 4,8;
длина 18, вес 70, нагрузка 4,83.
Похожие задачи
- Шарик на резиновом шнуре Ведомственная 2011/12, 9 кл.
- Грузик на пружине в воде МОШ 2012/13, 11 кл.
- Система пружин Курчатов 2013/14, 7 кл.
- Пружина, гири и вода в сосуде МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Две пружины ВсОШ 2013/14, 10 кл.
- Консольная балка Санкт-Петербургская 2013/14, 8 кл.