Условие задачи
Легкая пружина одним концом прикреплена к тяжелому бруску m = 5 кг, лежащему на шероховатой горизонтальной поверхности, а другим — к неподвижной вертикальной стенке \(см\. рисунок\). Коэффициент трения между бруском и горизонтальной поверхностю μ = 0,4. Брусок смещают по горизонтали, растягивая пружину, затем отпускают без начальной скоростьи. После этого брусок двигается все время в одном направлении и затем останавливается в положении, в котором пружина уже сжата. Наибольшее растяжение пружины, при котором брусок двигается таким образом, равно d = 12 см.
Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на брусок в момент начала движения и после его остановки. Найдите коэффициент упругости пружины k.
Обоснуйте применимость используемых законов и закономерностей к решению задачи.
Выведите формулу для расчета коэффициента упругости пружины k и выберите верный вариант.
- \(k=\frac{3\mu mg}{d}\)
- \(k=\frac{2\mu mg}{d}\)
- \(k=\frac{mg}{2\mu d}\)
- \(k=\frac{\mu mg}{3d}\)
- \(k=\frac{ mg}{3\mu d}\)