2014-05-31
Вы стоите, не касаясь земли, на качелях, которые находятся в покое. Можно ли их раскачать? Если можно, объясните, как это сделать и какая сила сообщает вам с качелями импульс в горизонтальном направлении.
Решение:
Единственная внешняя сила, которая действует на систему человек-качели (предполагаем, что человек стоит в центре качелей) и которая может иметь горизонтальную составляющую, это сила реакции опоры качелей $\bar{N}$. Только с использованием этой силы и можно раскачать качели. Для этого надо действовать так. Сначала человек отклоняется в сторону от вертикали, качели при этом отклоняются в противоположную сторону (центр тяжести системы человек-качели остается при этом на месте). Затем надо на некоторое время прекратить воздействие на качели (начать приседание). В это время горизонтальная составляющая силы $\bar{N}$ сообщил
качелям горизонтальный импульс, а горизонтальная составляющая импульса человека практически не меняется. Если приседание закончить и встать в тот момент, когда качели расположены вертикально (а, следовательно, и сила $\bar{N}$ направлена вертикально), так горизонтальная составляющая импульса системы человек-качели
не изменится. В итоге система человек-качели приобретает горизонтальный импульс. Действуя таким образом в такт с колебаниями качелей, и можно их раскачать.