Задача 8: опыт с натянутой проволокой

Концы сложенной вдвое тонкой проволоки закреплены так, что она слегка натянута. За середину этой проволоки с помощью петли прикреплена такая же, но одиночная проволока. Если достаточно сильно потянуть за вторую проволоку, то порвется сложенная вдвое первая проволока. Объясните демонстрируемое явление.

Решение:

При резком рывке разрыв происходит в сложенной вдвое проволочке в точке приложения петли, идущей от одиночной проволочки. При иной постановке задачи, когда снизу медленно тянут с силой F, эта сила уравновешивается векторной суммой сил натяжения I, действующих вдоль проволочки.

Критическим условием в случае, когда снизу по вертикали тянут с силой F, а угол раствора между векторами двух направлений сил натяжения T равен 2α, будет угол α = 60°. Если угол α < 60°, то рвется проволочка с петлей, тянущая вертикально вниз, если угол α > 60°, то порвется проволочка, располагающаяся сверху. В любом случае при этой постановке в пределах каждой проволочки разрыв происходит в самом слабом месте, в отличие от начальной постановки, где разрыв – всегда в верхней двойной проволочке в месте приложения петли.

Далее: мокрая и сухая черная бумага   [тема: качественные задачи по физике]

---