2018-10-28
Две надетых на легкую незакрепленную спицу бусинки с одинаковой массой $m$ связаны нитью и недеформированной пружиной одинаковой длины $2L$ и лежат на горизонтальном столе (на рисунке вид сверху). С какой горизонтальной силой нужно тянуть за середину нити, чтобы нить и пружина образовали правильный треугольник? Жесткость пружины $k$, трения нет.
Решение:
Выбрав ось «у» вдоль спицы и ось «х» в перпендикулярном направлении, из соображений симметрии очевидно, что сила $F$ и ускорение направлены по оси «х».
Запишем второй закон Ньютона для бусинок в проекциях на направление оси «у»: $0 = kL - \frac{T}{2}$. (1)
Из равенства всех сил, действующих на точку приложения силы $F, F = 2 \cos 30^{ \circ} T$. (2)
Из (1) и (2) получим $F = 2 \sqrt{3}kL$.