2018-02-02
Тяжелая веревка подвешена за коней. В петле в ней вставлен невесомый обруч (рис.). С каким ускорением он будет падать? Трением пренебречь.
Решение:
Пусть обруч опустился на высоту $h$. В этот момент кинетическая энергия петли равна кинетической энергии ее поступательного движения $mv^{2}/2$ ($m$ - масса петли, $v$ - скорость его центра) и энергии вращательного движения вокруг ее центра, равной тоже $mv^{2}/2$.
Из закона сохранения энергии $mv^{2} = mgh$, откуда и $v = \sqrt{gh}$. Следовательно, петля движется ускоренно с ускорением $a = g/2$.