2018-05-17
На наклонном столе с углом $\alpha$ при вершине стоит невесомая подставка, представляющая собой тонкий диск радиуса $R$ с закреплённой в его центре длинной спицей. На спицу нанизывают массивные шарики радиуса $r$. Сколько необходимо шариков, чтобы подставка опрокинулась?
Решение:
Центр тяжести $N$ шариков находится на расстоянии $Nr$ от диска.
Чтобы подставка опрокинулась, необходимо, чтобы вертикаль, проходящая через центр тяжести шариков, не пересекала опору.
Так как проекция отрезка спицы длиной $Nr$ на плоскость опоры равна $Nr tg \alpha$, то условие опрокидывания подставки
$Nr tg \alpha \geq R \Rightarrow N \geq R ctg \alpha/r$.
Ответ: $N = [R ctg \alpha/r]$.