2017-01-01
Груз массой $m$ закреплен и подвешен на двух веревках АВ и АС одинаковой длины (рис.). В каком случае веревки легче порвутся: когда они свисают или когда они натянуты почти горизонтально? Массу веревок не учитывать.
Решение:
Веревки рвутся тем легче, чем ближе они к горизонтальному направлению. Для объяснения рассмотрим силу натяжения веревки. Вдоль каждой из веревок действуют силы натяжения, равные $T$. Эти две силы и сила тяжести груза $mg$ находятся в равновесии, т. е. равнодействующая $R$ сил натяжения равна по модулю и противоположна по направлению силе $mg$ (рис.). Если угол $\alpha$ между силами натяжения составляет $120^{ \circ}$, то треугольник сил будет равнобедренным и сила натяжения веревки будет равна силе тяжести груза. Если же этот угол меньше $120^{ \circ}$, то каждая из сил натяжения меньше силы тяжести груза и становится тем меньше, чем больше приближаются силы натяжения $T$ к направлению силы $mg$. Наоборот, чем больше приближаются силы натяжения $T$ к горизонтальному направлению, тем больше становятся их значения. Когда веревки принимают почти горизонтальное положение, силы натяжения становятся очень большими и веревки легко рвутся.