Назад

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
\epsfbox{pic11.1} 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

Комментариев нет