Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13607
2020-02-29 
Расстояние между двумя одинаковыми высотными домами равно $L = 150 м$. Между домами натянуты провода так, что вблизи мест крепления они составляют с горизонтом одинаковые малые углы $\alpha = 5^{ \circ}$. Взобравшись на крышу, школьник Вася проводит опасный эксперимент. Он ударяет палкой по проводу вблизи места крепления и измеряет время, через которое бегущее по проводу "возмущение" возвращается к Васе после отражения от другого конца проволоки. Каков результат измерения Васи?
Решение:
Если масса участка провода между двумя опорами равна $M$, то линейная плотность провода составляет $\frac{M}{L}$. Угол $5^{ \circ}$ весьма мал, и его косинус, равный 0,996, близок к единице. Это означает, что проекция силы натяжения провода вблизи опоры, равная силе натяжения провода в самой нижней точке между двумя опорами, мало отличается от величины $F$ самой этой силы. Равновесное положение провода соответствует силе натяжения провода вблизи опор, равной
$F = \frac{Mg}{2 \sin \alpha }$.
Скорость распространения волн по натянутому проводу определяется соотношением
$v = \sqrt{ \frac{Fl}{M} } = \sqrt{ \frac{Lg}{2 \sin \alpha } } = 92,7 м/с$.
(При этом изгибная жесткость провода не учитывается.) Время движения возмущения (волны) по проводу туда и обратно составит
$\Delta t = \frac{2L}{v} = \sqrt{ \frac{8L \sin \alpha }{g} } \approx 3,2 с$.
Расстояние между двумя одинаковыми высотными домами равно $L = 150 м$. Между домами натянуты провода так, что вблизи мест крепления они составляют с горизонтом одинаковые малые углы $\alpha = 5^{ \circ}$. Взобравшись на крышу, школьник Вася проводит опасный эксперимент. Он ударяет палкой по проводу вблизи места крепления и измеряет время, через которое бегущее по проводу "возмущение" возвращается к Васе после отражения от другого конца проволоки. Каков результат измерения Васи?
Решение:
Если масса участка провода между двумя опорами равна $M$, то линейная плотность провода составляет $\frac{M}{L}$. Угол $5^{ \circ}$ весьма мал, и его косинус, равный 0,996, близок к единице. Это означает, что проекция силы натяжения провода вблизи опоры, равная силе натяжения провода в самой нижней точке между двумя опорами, мало отличается от величины $F$ самой этой силы. Равновесное положение провода соответствует силе натяжения провода вблизи опор, равной
$F = \frac{Mg}{2 \sin \alpha }$.
Скорость распространения волн по натянутому проводу определяется соотношением
$v = \sqrt{ \frac{Fl}{M} } = \sqrt{ \frac{Lg}{2 \sin \alpha } } = 92,7 м/с$.
(При этом изгибная жесткость провода не учитывается.) Время движения возмущения (волны) по проводу туда и обратно составит
$\Delta t = \frac{2L}{v} = \sqrt{ \frac{8L \sin \alpha }{g} } \approx 3,2 с$.
