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.

Рисунок к условию задачи 1: доска, брусок и пружина

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.

Войдите, чтобы проверять ответы

Пусть — деформация пружины. При максимальном сжатии будет , при начале относительного движения будет .

Рисунок к решению задачи 1: ось x с отметками x1, x2, x3

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 .

1

Аналитический ответ на -й вопрос

1
2

Численный ответ на -й вопрос

1
3

Аналитический ответ на -й вопрос

3
4

Численный ответ на -й вопрос

1
5

Правильный способ решения для ответа на -й вопрос

2
6

Численный ответ на -й вопрос

2
Максимум: 10

Похожие задачи

Физтех 2026, 9 класс, задача 3

Снаряд выпущен под углом α=45circ к горизонту с начальной скоростью v0=100,м/с. Масса снаряда M=15,кг. В высшей точке траектории снаряд разрывается на два осколка, которые одновременно падают на земную поверхность. Масса одного осколка в четыре раза больше массы другого. Массив
Сложная
Механика

Физтех 2025, 10 класс, задача 2

Фейерверк установлен на горизонтальной площадке. После мгновенного сгорания топлива начинается полет фейерверка по вертикали. В процессе подъема на высоте h=8,м фейерверк находился через τ=0,8,с после начала полета. 1\. На какую максимальную высоту H поднимается фейерверк? Ускорение свободного паден
Сложная
Механика

Физтех 2024, 9 класс, задача 3

Клин с углом при вершине α=30circ находится на горизонтальной поверхности. На наклонной плоскости клина покоится однородный шар, касающийся вертикальной стенки. Массы шара и клина одинаковы и равны m=1,кг. Трения нет. Ускорение свободного падения g=10,м/с2. Рисунок к задаче 3:
Сложная
Механика

Физтех 2024, 10 класс, задача 3

В первом опыте на шероховатую наклонную плоскость кладут шайбу и сообщают шайбе начальную скорость. Шайба движется по плоскости, сталкивается с упором, отскакивает от него и продолжает движение по плоскости. Часть зависимости модуля скорости шайбы от времени представлена на графике к задаче. Движени
Сложная
Механика
Графики