Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 10092
2019-01-17 
По квадратной невесомой рамке, лежащей на гладком горизонтальном столе, ползут два таракана: лёгкий и тяжёлый. Они стартуют из одного угла рамки и начинают двигаться с одинаковыми скоростями, обходя рамку по периметру в противоположных направлениях. Тяжелый таракан настолько массивен, что когда он перебирает лапками, лёгкая рамка под ним смещается по столу. При этом оказывается, что относительно стола тяжелый таракан вообще не смещается, а его корпус все время направлен в одну сторону. Нарисуйте траекторию лёгкого таракана в системе отсчёта стола.
Решение:
Тяжёлый таракан всегда остаётся неподвижен относительно стола: это означает, что системы отсчёта тяжёлого таракана и стола совпадают. Рассмотрим отрезок времени, в который оба таракана ползут по первым рёбрам рамки. Переходя в систему отсчёта тяжёлого таракана, можно легко нарисовать траекторию лёгкого, которая будет являться отрезком прямой. Эта часть траектории отображена на рисунке
Теперь рассмотрим момент, когда тяжёлый таракан хочет повернуть на следующее ребро. Как следует на условия задачи, относительно стола он остаётся совершенно неподвижным, а значит, поворачивается при этом рамка. Лёгкий таракан при этом описывает траекторию, представляющую собой часть окружности (т.к. его расстояние до тяжёлого таракана остаётся неизменным). Момент поворота отображён на рисунке. Дальше они вновь ползут вдоль рёбер, и траектория вновь представляет собой отрезок прямой (см. рис.). После этого массивный таракан вновь поворачивает рамку, и ситуация становится аналогичной начальной, т.е. дальше лёгкий таракан продолжает двигаться по той же траектории.
Ответ: Траектория лёгкого таракана изображена на рисунке
По квадратной невесомой рамке, лежащей на гладком горизонтальном столе, ползут два таракана: лёгкий и тяжёлый. Они стартуют из одного угла рамки и начинают двигаться с одинаковыми скоростями, обходя рамку по периметру в противоположных направлениях. Тяжелый таракан настолько массивен, что когда он перебирает лапками, лёгкая рамка под ним смещается по столу. При этом оказывается, что относительно стола тяжелый таракан вообще не смещается, а его корпус все время направлен в одну сторону. Нарисуйте траекторию лёгкого таракана в системе отсчёта стола.
Решение:
Тяжёлый таракан всегда остаётся неподвижен относительно стола: это означает, что системы отсчёта тяжёлого таракана и стола совпадают. Рассмотрим отрезок времени, в который оба таракана ползут по первым рёбрам рамки. Переходя в систему отсчёта тяжёлого таракана, можно легко нарисовать траекторию лёгкого, которая будет являться отрезком прямой. Эта часть траектории отображена на рисунке
Теперь рассмотрим момент, когда тяжёлый таракан хочет повернуть на следующее ребро. Как следует на условия задачи, относительно стола он остаётся совершенно неподвижным, а значит, поворачивается при этом рамка. Лёгкий таракан при этом описывает траекторию, представляющую собой часть окружности (т.к. его расстояние до тяжёлого таракана остаётся неизменным). Момент поворота отображён на рисунке. Дальше они вновь ползут вдоль рёбер, и траектория вновь представляет собой отрезок прямой (см. рис.). После этого массивный таракан вновь поворачивает рамку, и ситуация становится аналогичной начальной, т.е. дальше лёгкий таракан продолжает двигаться по той же траектории.
Ответ: Траектория лёгкого таракана изображена на рисунке
