Жесткий проволочный квадрат пренебрежимо малой массы может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через дужку, прикрепленную к середине стороны квадрата. Две тяжелые бусинки массой m каждая закреплены на квадрате — одна на середине стороны, другая — около вершины квадрата (см. рис.). В некоторый момент бусинку, находящуюся около вершины, освобождают, и она начинает скользить по проволоке без трения. Найти силы, с которыми проволока действует на бусинки сразу после освобождения одной из них. Ускорение свободного падения равно g.
Сразу после освобождения бусинки проволочный квадрат начинает поворачиваться с некоторым угловым ускорением против часовой стрелки. При этом линейное ускорение проволоки в месте нахождения освобожденной бусинки будет направлено вертикально вверх, так что на эту бусинку проволока действовать не будет. Закрепленная бусинка будет двигаться по окружности с центром на оси вращения квадрата. В начальный момент, когда скорость бусинки близка к нулю, ее ускорение чисто тангенциальное и направлено перпендикулярно прямой, проходящей через бусинку и ось вращения. Это ускорение создается только проекцией силы тяжести на тангенциальное направление. Проекция же силы со стороны квадрата на это направление равна нулю (в начальный момент), иначе на проволочный квадрат нулевой массы подействовал бы не равный нулю момент сил (освобожденная бусинка не взаимодействует с квадратом в начальный момент). Записывая условие баланса сил в проекции на направление к центру окружности, находим, что сила со стороны проволоки равна проекции силы тяжести на это направление, т. е.
Ответ:

