Небольшой груз подвешен на нити длиной L к горизонтальной планке. Груз с нитью отвели на и отпустили (см. рис.). Когда нить проходила вертикальное положение, она наткнулась на гвоздь, вбитый ниже планки на расстоянии
от точки подвеса. Трения между нитью и гвоздем нет. Рассчитайте, на каком минимальном расстоянии от планки он может оказаться?
Найдем, на каком расстоянии h от планки сила натяжения нити T становится равной нулю и груз начинает двигаться свободно; — угол, образуемый нитью с вертикалью, когда сила натяжения пропадает,
— скорость груза в этот момент (см. рисунок).
Выразим:
Груз движется по окружности до точки, находящейся на расстоянии становится равной нулю, и груз начинает двигаться свободно по параболе, становится равной нулю, и груз начинает двигаться свободно по параболе, как тело, брошенное под углом
к горизонту.
Минимальное расстояние от планки, на котором оказывается груз, можно найти с помощью формул кинематики, а можно с помощью закона сохранения энергии.
Ответ:

