Физтех 2025, 11 класс, первый тур, задача 3
Верхний конец упругого жгута длины , лежащего на гладкой наклонной плоскости, закреплен. Нижний конец жгута находится у основания наклонной плоскости, которая составляет с гладкой горизонтальной плоскостью угол такой, что . Жгут освобождают.
Через какое время после освобождения половина жгута переместится на горизонтальную плоскость? Ускорение свободного падения . Жгут в покое и в движении находится в одной и той же вертикальной плоскости. Потерь энергии нет. Ответ приведите в с округлением до десятых.
Ответ. .
Решение. Обозначение: - длина части жгута, находящейся на наклонной плоскости. Отсчитанная от нуля на горизонтальной плоскости потенциальная энергия жгута
кинетическая энергия жгута
Движение жгута до полного перемещения на горизонтальную плоскость - четверть периода гармонического колебания. Половина жгута покинет наклонную плоскость за одну шестую часть периода:
Подстановка чисел дает .