Читать книгу Занимательная механика - Яков Перельман - Страница 12
Глава 1
Основные законы механики
Задача о двух лодках
ОглавлениеК пристани на озере приближаются две одинаковые лодки. Оба лодочника подтягиваются с помощью верёвки. Противоположный конец верёвки первой лодки привязан к тумбе на пристани; противоположный же конец верёвки второй лодки находится в руках матроса на пристани, который также тянет верёвку к себе. Все трое прилагают одинаковые усилия. Какая лодка причалит раньше?
Решение
На первый взгляд может показаться, что причалит раньше та лодка, которую тянут двое: двойная сила порождает большую скорость.
Рис. 8. Какая лодка причалит раньше?
Но верно ли, что на эту лодку действует двойная сила? Если и лодочник, и матрос оба тянут к себе верёвку, то натяжение верёвки равно силе только одного из них – иначе говоря, оно таково же, как и для первой лодки. Обе лодки подтягиваются с равной силой и причалят одновременно[12].
12
С таким моим решением не согласился один из наших известных физиков, высказавший в письме ко мне соображение, которое, возможно, возникло в уме и других читателей: «Чтобы лодки причалили, – писал он, – надо, чтобы люди выбирали верёвки. А двое, конечно, за то же время выберут верёвки больше, и потому правая лодка причалит скорее». Этот простой довод, кажущийся на первый взгляд бесспорным, на самом деле ошибочен. Чтобы сообщить лодке двойную скорость (иначе лодка не пристанет вдвое быстрее), каждый из двоих тянущих должен тянуть лодку с удвоенной силой. Только при таком условии удастся им выбрать вдвое больше верёвки, чем одинокому (в противном случае – откуда возьмётся у них для этого свободная верёвка?). Но в условии задачи оговорено, что «все трое прилагают одинаковые усилия». Сколько бы двое ни старались, им не выбрать верёвки больше, чем одинокому, раз сила натяжения верёвок одинакова.
