В 2014 году экзаменационный вопрос о гипотетическом сценарии с вертолетом и веревкой стал вирусным: почти никто не мог на него ответить. Многие по-прежнему не согласны с решением, предложенным Американской ассоциацией учителей физики, поэтому ютубер с канала Veritasium решил продемонстрировать правильный ответ на задачу с вертолетом и канатом раз и навсегда.
Задача про вертолет и канат, предложенная в квалификационном экзамене 2014 года для команды физиков США звучит так: «Вертолет летит горизонтально с постоянной скоростью. Совершенно гибкий однородный трос подвешен под вертолетом. Воздушным трением о трос нельзя пренебречь. Какая из следующих диаграмм лучше всего показывает форму троса, когда вертолет летит по воздуху вправо?». Сможете ли вы решить ее?
Вот варианты ответов на задачу с вертолетом и канатом:
- Ответ A: Канат повиснет прямо
- Ответ B: Канат вытянется прямо под углом к направлению движения
- Ответ C: Канат вытянется дугой с кривизной вверх
- Ответ D: Канат вытянется дугой с кривизной вниз
- Ответ E: Канат приобретет S-образную форму
Опрос, проведенный на YouTube-канале Veritasium автором блога Дереком Мюллером, показал, что большинство людей считают правильным ответ C. За ним следует ответ B, а после – D.
Решение задачи про вертолет и канат на видео
В ролике Мюллер арендовал настоящий вертолет и подвязал к нему трос. Блогер указал, что на трос действуют две внешние силы: сила тяжести, которая тянет его вниз, и сопротивление воздуха, перемещающее трос влево.
«При полете с постоянной скоростью эти силы должны уравновешиваться натяжением каната», – говорит Мюллер про решение задачи с вертолетом и канатом.
Блогер даже прикрепил к веревке отдельно парашют и гирю, чтобы узнать правильный ответ. Он завершил ролик про решение задачи с вертолетов и канатом, сказав, что в зависимости от того, что было прикреплено к веревке, ответом может быть любой из вариантов B, C или D. Однако для веревки, подвешенной без каких-либо креплений, как указано в вопросе, правильным ответом будет вариант B. Именно этот ответ указан в решении задачи.
Ранее Мюллер поспорил с физиком на 10 тысяч долларов о том, что машина может двигаться быстрее ветра при движении по ветру. Чем закончился спор можно узнать в нашем материале.