Решение

Республиканская олимпиада 2000 11 класс № 3

Предположим, что высота подъема стрелы меньше, чем длина привязанной нити. Тогда закон сохранения механической энергии будет иметь вид

где - масса поднятой веревки, - высота, на которую поднялся центр масс веревки. Таким образом, получаем уравнение для определения высоты подъема

Корни этого уравнения определяются формулой

Отрицательный корень физического смысла не имеет, поэтому решение задачи имеет вид
м
Таким образом при длине нити м часть нити останется лежать на земле, следовательно, полученное решение является верным. При длине нити м, полученная формула неприменима, так как вся нить поднимется в воздух. В этом случае закон сохранения энергии следует записать в виде


Из этого уравнения определим высоту подъема
м
Высота подъема, как видно оказалась несколько больше, однако, эти два результата не различимы в рамках точности данных, приведенных в условии задачи. Поэтому правильный ответ: в обоих случаях высота подъема стрелы м.

Заметим, что высота подъема стрелы без нити м мало отличается от полученным нами результатов.

11.4