2019-12-12
Бусинки соскальзывает без трения по вертикально расположенной проволоке длины $l$, которая изогнута в гармошку длины $l/2$. Во сколько раз время соскальзывания бусинки больше времени ее падения с высоты $l$? Амплитуда перегибов проволоки много меньше ее длины. Размеры бусинка пренебрежимо малы по сравнению с длиной "колена" гармошки.
Решение:
При переходе бусинки с одного прямолинейного участка проволоки на другой абсолютная величина ее скорость не меняется. Меняется только направление скорости бусинки: она становится параллельной новому участку проволоки. Это означает, что время движения бусинки по проволоке такое же, как при движении бусинки по наклонной плоскости - развертке проволоки. Это время равно
$t = \sqrt{ \frac{2l}{g \sin \alpha} } = \sqrt{ \frac{2l}{gh/l }} = 2 \sqrt{ \frac{l}{g} }$
($l$ - длина наклонной плоскости, $\alpha$ - угол наклона плоскости к горизонту), т. е. оно в 12 раз больше времени $l^{ \prime} = \sqrt{ \frac{2l}{g} }$ падения бусинки с высоты $l$.