2014-06-01
На расстоянии $l$ слева от края стола лежит брусок, соединенный с другим бруском такой же массы через невесомый блок невесомой нерастяжимой нитью длины $2l$, перекинутой через блок (рис.). Правый брусок удерживают на одном уровне с левым так, что нить не натянута и не провисает, затем его отпускают.
Что произойдет раньше: левый брусок доедет до края (достигнет блока) стола или правый брусок ударится о стол?
Решение:
На центр масс системы, состоящей из брусков и нити, действует в горизонтальном направлении только сила со стороны блока. Ясно, что горизонтальная составляющая этой силы, равная $T(1 - \cos \phi)$, где $T$ - сила натяжения нити, всегда направлена вправо (рис.). Поскольку в начальный момент центр масс находится над блоком и покоится, в процессе движения он будет смещаться по горизонтали вправо. Отсюда следует, что левый брусок достигнет блока раньше, чем правый ударится о стол, поскольку в противном случае центр масс оказался бы в момент удара слева от блока.