2014-06-01
На неподвижном клине, образующем угол $\alpha$ с горизонтом, лежит нерастяжимая невесомая веревка (рис.). Один из концов веревки прикреплен к стене в точке А. В точке В к веревке прикреплен небольшой грузик. В некоторый момент времени клин начинает двигаться вправо с постоянным ускорением $a$. Определите ускорение $a_{гр}$ грузика, пока он находится на клине.
Решение:
К моменту времени $t$ от начала движения клин пройдет расстояние $s= at^{2}/2$ и приобретет скорость $v_{к} = at$. За это время грузик переместится вдоль клина на такое же расстояние $s$, а его скорость относительно клина будет равна $v_{отн}=at$ и направлена вдоль клина вверх. Скорость $v_{гр}$ грузика относительно земли равна $v_{гр}=v_{отн}+v_{к}$, т.е. (рис.)
$v_{гр}=2 v_{к} \sin (\alpha/2) = [2a \sin (\alpha/2)]t$.
а угол, который скорость $v_{гр}$ составляет с горизонтом, равен
$\beta = (\pi - \alpha) / 2 =const$.
Таким образом, грузик движется вдоль прямой, составляющей с горизонтом угол $\beta = (\pi - \alpha) / 2$; ускорение грузика относительно земли, пока он находится на клине, равно
$a_{гр}=2a \sin (\alpha/2)$