«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача Ф42

Условие задачи (1970, № 8) Задача Ф42 // Квант. — 1970. — № 8. — Стр. 40; 1971. — № 4. — Стр. 40.

Канат перекинут через блок, причём часть каната лежит на столе, а часть — на полу. После того как канат отпустили, он начал двигаться. Найти скорость установившегося равномерного движения каната. Высота стола равна $h$‍.


Изображения страниц

Решение задачи (1971, № 4) Задача Ф42 // Квант. — 1970. — № 8. — Стр. 40; 1971. — № 4. — Стр. 40.

Проще всего решить задачу, воспользовавшись вторым законом Ньютона.

За время $\Delta t$‍‍ в движение вовлекается кусок каната длиной $\Delta l=v\Delta t$‍.‍ Если массу единицы длины каната обозначить $\mu$‍,‍ то масса куска каната $\Delta l$‍‍ равна $\Delta m=\mu\Delta l=\mu v\Delta t$‍.‍ Macсе $\Delta m$‍‍ каната за время $\Delta t$‍‍ сообщается импульс (количество движения), равный $\Delta mv=\mu v^2\Delta t$‍.‍ Ясно, что это изменение импульса появляется благодаря разности сил тяжести, действующих на левую и правую части каната. Эта разность равна $mgh$‍.

В соответствии со вторым законом Ньютона мы можем записать $$\mu v^2\Delta t=\mu gh\Delta t.$$

Отсюда $$v=\sqrt{gh}.$$

Правильное решение прислали Н. Ежов из Одессы и А. Викторов из Тулы.

Рисунок номер 8

Метаданные Задача Ф42 // Квант. — 1970. — № 8. — Стр. 40; 1971. — № 4. — Стр. 40.

Предмет
Физика
Номера

1970. — № 8. — Стр.  [условие]

1971. — № 4. — Стр.  [решение]

Описание
Задача Ф42 // Квант. — 1970. — № 8. — Стр. 40; 1971. — № 4. — Стр. 40.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/f42/