Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 2265
2017-02-19 
На груз массы $M$, висящий на пружине, кладут перегрузок массы $m$, удерживая груз в первоначальном положении, а затем его отпускают (рис.). Найти максимальное значение силы, действующей на перегрузок со стороны груза.
Решение:
Начальное равновесие для удлинения $x_{0}$ дает $k x_{0}= Mg$ (здесь $k$ — жесткость пружины). По закону сохранения энергии имеем
$\frac{kx_{0}^{2}}{2} + (M+m)g(x_{max} - x_{0}) = \frac{k x_{max}^{2}}{2}, x_{max} \neq x_{0}$.
Подставляя $x_{0} = Mg/k$, получаем $x_{max} = (M + 2m) g/k$. Из второго закона Ньютона получаем
$ma = mg - N, (M + m) a = (M + m) g - k x$;
отсюда
$N = \frac{mkx}{M+m}$, т.е. $N_{max} = \frac{mkx_{max}}{M+m} = mg \frac{M + 2m}{M+m}$.
На груз массы $M$, висящий на пружине, кладут перегрузок массы $m$, удерживая груз в первоначальном положении, а затем его отпускают (рис.). Найти максимальное значение силы, действующей на перегрузок со стороны груза.
Решение:
Начальное равновесие для удлинения $x_{0}$ дает $k x_{0}= Mg$ (здесь $k$ — жесткость пружины). По закону сохранения энергии имеем
$\frac{kx_{0}^{2}}{2} + (M+m)g(x_{max} - x_{0}) = \frac{k x_{max}^{2}}{2}, x_{max} \neq x_{0}$.
Подставляя $x_{0} = Mg/k$, получаем $x_{max} = (M + 2m) g/k$. Из второго закона Ньютона получаем
$ma = mg - N, (M + m) a = (M + m) g - k x$;
отсюда
$N = \frac{mkx}{M+m}$, т.е. $N_{max} = \frac{mkx_{max}}{M+m} = mg \frac{M + 2m}{M+m}$.
