Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3938
2017-07-22 
У какой из двух веревок, изображенных на рисунке, центр тяжести расположен выше. Веревка на рисунке а висит свободно, а на рисунке б удерживается в натянутом состоянии внешней силой $\vec{F}$. Веревки имеют одинаковую длину, а точки их крепления расположены на одном уровне.
Решение:
Чтобы натянуть свободно висящую веревку внешняя сила должна совершить некоторую положительную работу $\Delta A$ по изменению формы веревки против сил тяжести. Поэтому закон сохранения энергии при таком изменении имеет вид
$W_{с} = W_{н} + A$,
где $W_{с}$ и $W_{н}$ — потенциальные энергии свободной и натянутой веревок соответственно.
Так как потенциальная энергия веревок пропорциональна расстоянию от их центра тяжести до поверхности Земли, т.е. $W \sim h$, то отсюда следует, что $h_{с} > h_{н}$, где $h_{с}$ и $h_{н}$ — высоты над Землей центров тяжести свободной и натянутой веревок соответственно. Следовательно, центр тяжести свободно висящей веревки выше, чем у натянутой.
У какой из двух веревок, изображенных на рисунке, центр тяжести расположен выше. Веревка на рисунке а висит свободно, а на рисунке б удерживается в натянутом состоянии внешней силой $\vec{F}$. Веревки имеют одинаковую длину, а точки их крепления расположены на одном уровне.
Решение:
Чтобы натянуть свободно висящую веревку внешняя сила должна совершить некоторую положительную работу $\Delta A$ по изменению формы веревки против сил тяжести. Поэтому закон сохранения энергии при таком изменении имеет вид
$W_{с} = W_{н} + A$,
где $W_{с}$ и $W_{н}$ — потенциальные энергии свободной и натянутой веревок соответственно.
Так как потенциальная энергия веревок пропорциональна расстоянию от их центра тяжести до поверхности Земли, т.е. $W \sim h$, то отсюда следует, что $h_{с} > h_{н}$, где $h_{с}$ и $h_{н}$ — высоты над Землей центров тяжести свободной и натянутой веревок соответственно. Следовательно, центр тяжести свободно висящей веревки выше, чем у натянутой.
