2017-11-12
Три одинаковых цилиндра расположены на горизонтальной площадке так, как изображено на рисунке. Сила тяжести $P$ нижних двух проходит через центры вращения каждого, поэтому она не может вызвать вращения цилиндров. Вес верхнего цилиндра $P$ разложим на направления $O_{1}O$ и $O_{2}O$. Эти составляющие проходят через оси нижних цилиндров, поэтому они также не вызовут их вращений. Следовательно, даже при полном отсутствии трения цилиндры не должны раскатиться. Что, конечно, опровергается опытом. В чем софистика рассуждений?
Решение:
Оси цилиндров не являются их осями вращений, вернее качений. Таковыми являются линии касания цилиндров горизонтальной площадки. А относительно этих осей составляющие силы тяжести верхнего цилиндра $P_{1}$ и $P_{2}$ имеют моменты сил. Например, для левого нижнего цилиндра он равен $P \cdot LK$ (рис.).
При отсутствии трения каждую из составляющих $P_{1}$ и $P_{2}$ можно также разложить на две силы — вертикальную и горизонтальную составляющие. Под действием противоположно направленных горизонтальных составляющих нижние цилиндры будут скользить в противоположные стороны.