Задание

К одному концу лёгкой пружины жёсткостью \(k = 100 \textrm{ Н}/\textrm{м}\) при­креплён груз массой \(m = 1 \textrm{ кг}\), лежащий на горизонтальной плоскости, а другой конец пружины закреплён неподвижно.

Груз смещают по горизонтали, растягивая пружину, а затем отпускают с нулевой начальной скоростью. Груз движется в одном направлении и затем останавливается в положении, в котором пружина уже сжата. Максимальное растяжение пружины, при котором груз движется таким образом, равно \(d = 15 \textrm{ см}\). Найти коэффициент трения \(\mu\) между грузом и плоскостью. Ускорение свободного падения принять равным \(\mathrm{g}=10~\textrm{м}/\textrm{с}{}^2\).

Какие законы Вы используете для описания движения груза? Обоснуйте их применение.

Ответ округлить до десятых.

Движение бруска , значит его можно считать материальной точкой. Систему отсчета, связанную с неподвижной плоскостью, можем считать . Поэтому применим второй закон Ньютона.

Так как поверхность , то потенциальная энергия гравитационного взаимодействия бруска и Земли не меняется. На брусок действует внешняя сила трения, поэтому можно применить закон для незамкнутой системы «брусок — пружина».