Физтех 2025, 11 класс, задача 1
Длинная доска массой , на одном конце которой лежит небольшой брусок массой , движется по горизонтальной гладкой поверхности со скоростью . В некоторый момент доска начинает сжимать лежащую на поверхности легкую достаточно длинную пружину с коэффициентом жёсткости , которая одним концом упирается в стенку (см. рис.). Коэффициент трения скольжения бруска по доске . Ускорение свободного падения . Число «пи» в расчётах можете считать равным . Брусок и доска всё время движутся в одной вертикальной плоскости.

1) Найдите сжатие пружины в тот момент, когда начнётся относительное движение бруска и доски.
2) Найдите промежуток времени с момента начала сжатия пружины до момента начала относительного движения бруска и доски.
3) Найдите ускорение доски в момент максимального сжатия пружины.
Пусть — деформация пружины. При максимальном сжатии будет , при начале относительного движения будет .

1)
2) При
3) При доска колеблется со смещенным положением равновесия около () с амплитудой и циклической частотой . При ускорение максимально: .
Найдем . При скорость .
Отсюда
Найдем .
Отсюда
Удобно находить последовательно в единицах СИ: , , . , .
Замечание. Можно сначала найти из ЗСЭ, а затем .
Аналитический ответ на -й вопрос
Численный ответ на -й вопрос
Аналитический ответ на -й вопрос
Численный ответ на -й вопрос
Правильный способ решения для ответа на -й вопрос
Численный ответ на -й вопрос