2017-04-16
Груз массой $m$ привязан нитью, перекинутой через блок, к другому грузу, который удерживается на гладком горизонтальном столе пружиной, прикрепленной к стене (рис.). Нить пережигают, и груз на столе начинает колебаться с амплитудой А. Найти жесткость пружины.
Решение:
Направим ось х вдоль направления возможного перемещения груза на столе (см. рис.). До пережигания нити груз на столе (какая-нибудь точка груза, например, его центр масс) находился в точке С и удлинение пружины $L = mg/k$ (здесь $k$ - жесткость пружины). После пережигания нити равновесное положение груза на столе окажется в точке О на расстоянии $L$ от точки С и будет соответствовать ненапряженной пружине. Груз на столе будет совершать гармонические колебания около своего положения равновесия (точка О), периодически возвращаясь в точку С с нулевой скоростью и перемещаясь между точками С и $C_{1}$. Амплитуда $A = OC = OC_{1} = L = mg/k$. Отсюда $k = mg/A$.