Верёвка в канале
5/10Однородная гибкая верёвка массой \(m = 0{,}18\) кг и длиной \(L = 1{,}8\) м удерживается в узком канале, образованном каменными блоками, при этом в начальный момент треть верёвки висит вертикально (см. рисунок, слева). Поверхности блоков гладкие. В некоторый момент верёвку отпускают, и она начинает двигаться. Можно считать, что в процессе движения все точки верёвки в любой момент времени имеют одинаковые по модулю скорости, а длина верёвки не меняется. Неупругими деформациями и трением о воздух можно пренебречь. Диаметр верёвки и радиус кривизны в точке перегиба значительно меньше длины верёвки. Поперечный размер канала близок к диаметру верёвки. Ускорение свободного падения \(g\) считайте равным \(10\) м/с\(^2\).

На какое расстояние по вертикали опустится центр масс верёвки относительно своего первоначального положения к тому моменту, когда вся верёвка окажется в вертикальной части канала? Ответ выразите в сантиметрах, округлите до целого.
С какой скоростью \(v_1\) будет двигаться верёвка в тот момент, когда полностью соскользнёт с горизонтальной поверхности (см. рисунок, справа)? Ответ дайте в м/c, округлите до целого.
Найдите абсолютную величину импульса верёвки в момент, когда её треть ещё находится на горизонтальной поверхности. Ответ выразите в кг\(\cdot\)м/c, округлите до сотых.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаГоризонтальная часть верёвки не меняет своей высоты, поэтому изменение потенциальной энергии определяется только опусканием той части, что переходит в вертикальную. Импульс верёвки "— векторная величина: учтите, что горизонтальная и вертикальная части движутся в разных направлениях.
Ответ1) \(80\) см; 2) \(4\) м/с; 3) \(0{,}33\) кг\(\cdot\)м/с.
Похожие задачи
- Груз на пружине под силой МОШ 2017/18, 10 кл.
- Нелинейная пружина МОШ 2011/12, 10 кл.
- Набор высоты самолётом МОШ 2013/14, 9 кл.
- Груз на пружине с нелинейным графиком МОШ 2013/14, 10 кл.
- Три шарика в космосе МОШ 2015/16, 11 кл.
- Маятник и неподвижный заряд МОШ 2016/17, 11 кл.