Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6459
2018-03-03 
Веревка пренебрежимо малой массы перекинута через блок, вращающийся без трения. За веревку держится обезьяна, к другому же концу веревки прикреплено зеркало того же веса, чтр и обезьяна. Может ли обезьяна сместиться относительно своего изображения в зеркале, если она будет: 1) взбираться по веревке вверх, 2) опускаться по веревке вниз и 3) отпустит веревку совсем?
Решение:
Равнодействующая сил тяжести обезьяны и зеркала уравновешена реакцией опоры со стороны блока, так что их относительное перемещение может осуществляться тотько за счет действия какой-нибудь внутренней силы. Таковой является здесь мускульная сила обезьяны, перебирающей руками веревку и приводящей таким способом к поднятию или опусканию и зеркала и самой себя. Поскольку блок жестко связан с Землей, за изолированную можно принимать здесь только систему, состоящую из невесомой веревки, а также зеркала и обезьяны с массами $m_{1}$ и $m_{2}$, движущимися относительно общего центра масс со скоростями $v_{1}$ и $v_{2}$. Тогда по закону сохранения количества движения $m_{1}v_{1} = m_{2}v_{2}$ или $m_{1}v_{1} \Delta t = m_{2}v_{2} \Delta t$, что дает $\frac{m_{1} }{m_{2} } = \frac{s_{2}}{s_{1}}$, где $s_{1}$ и $s_{2}$ — расстояния, проходимые каждым из тел за одно и то же время $\Delta t$. Так как по условию $m_{1} = m_{2}$, то для любого момента времени $s_{1} = s_{2}$, т. е обезьяна при своем движении вверх или вниз не сможет сместиться относительно своего изображения. В третьем же случае смещения также не будет, так как и обезьяна и зеркало будут падать с одним и тем же ускорением свободного падения.
Веревка пренебрежимо малой массы перекинута через блок, вращающийся без трения. За веревку держится обезьяна, к другому же концу веревки прикреплено зеркало того же веса, чтр и обезьяна. Может ли обезьяна сместиться относительно своего изображения в зеркале, если она будет: 1) взбираться по веревке вверх, 2) опускаться по веревке вниз и 3) отпустит веревку совсем?
Решение:
Равнодействующая сил тяжести обезьяны и зеркала уравновешена реакцией опоры со стороны блока, так что их относительное перемещение может осуществляться тотько за счет действия какой-нибудь внутренней силы. Таковой является здесь мускульная сила обезьяны, перебирающей руками веревку и приводящей таким способом к поднятию или опусканию и зеркала и самой себя. Поскольку блок жестко связан с Землей, за изолированную можно принимать здесь только систему, состоящую из невесомой веревки, а также зеркала и обезьяны с массами $m_{1}$ и $m_{2}$, движущимися относительно общего центра масс со скоростями $v_{1}$ и $v_{2}$. Тогда по закону сохранения количества движения $m_{1}v_{1} = m_{2}v_{2}$ или $m_{1}v_{1} \Delta t = m_{2}v_{2} \Delta t$, что дает $\frac{m_{1} }{m_{2} } = \frac{s_{2}}{s_{1}}$, где $s_{1}$ и $s_{2}$ — расстояния, проходимые каждым из тел за одно и то же время $\Delta t$. Так как по условию $m_{1} = m_{2}$, то для любого момента времени $s_{1} = s_{2}$, т. е обезьяна при своем движении вверх или вниз не сможет сместиться относительно своего изображения. В третьем же случае смещения также не будет, так как и обезьяна и зеркало будут падать с одним и тем же ускорением свободного падения.
