Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4793
2017-11-06 
Платформа с установленным на ней маятником соскальзывает с наклонной плоскости (см. рис.). Угол наклона плоскости к горизонту $\alpha$. Трение отсутствует. Какой угол с вертикалью составляет нить маятника?
Решение:
При решении этой задачи можно проанализировать параллелограмм сил, составленный силой тяжести и силой натяжения нити, действующей на груз, но мы используем другой, более интересный, способ рас-суждений, который может упростить решение в других аналогичных, но более сложных случаях. Разложив ускорение силы тяжести на две составляющие — параллельную и перпендикулярную наклонной плоскости, легко понять, что сама платформа будет соскальзывать с наклонной плоскости с ускорением равным $g \sin \alpha$ (см. рис.). Введем неинерциальную систему отсчёта, оси которой направлены вдоль наклонной плоскости и перпендикулярно ей, и которая движется вдоль плоскости с тем же ускорением. Когда мы рассматриваем произвольную неинерциальную систему координат, движущуюся поступательно с постоянным ускорением $a$, мы знаем, что в этой системе на любое тело массы $m$, помимо прочих сил, действуют силы инерции, равные по величине $ma$ и направленные строго противоположно ускорению самой системы. Давайте разберемся, какие массовые силы (силы, пропорциональные массам) действуют на маятник в нашей системе в направлении оси X вдоль наклонной плоскости. Во-первых, это проекция силы тяжести $mg \sin \alpha$, во-вторых, сила инерции, которая в нашем случае также равна $mg \sin \alpha$, но направлена в противоположную сторону. Эти силы в сумме дают нуль. Значит, сила натяжения нити не может иметь составляющей вдоль оси х. Ответ ясен: нить маятника будет перпендикулярна наклонной плоскости и составит угол а с вертикалью.
Платформа с установленным на ней маятником соскальзывает с наклонной плоскости (см. рис.). Угол наклона плоскости к горизонту $\alpha$. Трение отсутствует. Какой угол с вертикалью составляет нить маятника?
Решение:
При решении этой задачи можно проанализировать параллелограмм сил, составленный силой тяжести и силой натяжения нити, действующей на груз, но мы используем другой, более интересный, способ рас-суждений, который может упростить решение в других аналогичных, но более сложных случаях. Разложив ускорение силы тяжести на две составляющие — параллельную и перпендикулярную наклонной плоскости, легко понять, что сама платформа будет соскальзывать с наклонной плоскости с ускорением равным $g \sin \alpha$ (см. рис.). Введем неинерциальную систему отсчёта, оси которой направлены вдоль наклонной плоскости и перпендикулярно ей, и которая движется вдоль плоскости с тем же ускорением. Когда мы рассматриваем произвольную неинерциальную систему координат, движущуюся поступательно с постоянным ускорением $a$, мы знаем, что в этой системе на любое тело массы $m$, помимо прочих сил, действуют силы инерции, равные по величине $ma$ и направленные строго противоположно ускорению самой системы. Давайте разберемся, какие массовые силы (силы, пропорциональные массам) действуют на маятник в нашей системе в направлении оси X вдоль наклонной плоскости. Во-первых, это проекция силы тяжести $mg \sin \alpha$, во-вторых, сила инерции, которая в нашем случае также равна $mg \sin \alpha$, но направлена в противоположную сторону. Эти силы в сумме дают нуль. Значит, сила натяжения нити не может иметь составляющей вдоль оси х. Ответ ясен: нить маятника будет перпендикулярна наклонной плоскости и составит угол а с вертикалью.
