2018-10-20
Два одинаковых груза массой $M$ каждый, соединенные пружиной, лежат на горизонтальной плоскости в поле тяжести земли. Какую минимальную горизонтальную силу необходимо приложить к правому грузу, чтобы пришел в движение левый груз? Коэффициент трения грузов о плоскость $\mu$. В начальном состоянии пружина не деформирована.
Решение:
Работа постоянной силы расходуется на увеличение потенциальной энергии пружины, на преодоления силы трения и кинетическую энергию. Начала движения правого груза произойдет при максимальном удлинение левого, когда его кинетическая энергия равна нулю. Запишем работу силы
$Fx = \frac{kx^{2} }{2} + \mu Mgx$
Правое тело начнет двигаться если сила упругости станет равна силе трения покоя: $\mu Mg = kx$, из этих двух уравнений получаем $F = 3 \mu Mg/2$.