Олимпиадная задача по планиметрии и стереометрии о ленте на конусе для 9–11 классов
Задача
Можно ли намотать нерастяжимую ленту на бесконечный конус так, чгобы сделать вокруг его оси бесконечно много оборотов? Ленту нельзя наматывать на вершину конуса, а также разрезать и перекручивать. При необходимости можно считать, что она бесконечна, а угол между осью и образующей конуса достаточно мал.
Решение
Разрежем
конус по какой-либо образующей и изобразим на плоскости его развёртку,
представляющую собой плоский угол A0OA1 величины $\alpha$ (рис.).
След ленты на ней, изображающий первый виток, будет выглядеть, как полоса с параллельными краями,
проходящая от стороны OA0 к стороне OA1.
Приложим к этому углу еще одну развёртку конуса --угол A1OA2 той же величины $\alpha$.
Перейдя через сторону OA1 нового угла, след ленты продолжит ту же полосу на второй развёртке,
пока не дойдет до стороны OA2, изобразив второй виток, и т.д.
Если лента делает n витков, причем n > $\pi$/$\alpha$, то полоса (по условию, не проходящая через точку O) пересекает лучи OA0, OA1,..., OAn, что невозможно, так как тогда
$\pi$ > $\angle$A0OAn = n$\alpha$ > $\pi$. Поэтому число n витков ленты не превышает $\pi$/$\alpha$, а значит, заведомо конечно.
Комментарий. Зная из опыта об описанном в задаче эффекте, медицинская сестра, когда бинтует больному, скажем, руку, расширяющуюся от кисти к локтю, регулярно перекручивает бинт, чтобы он не сползал все время в сторону локтя.
Ответ
Нет.
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь