Тело, подвешенное к потолку с помощью пружины, лежит на подставке. В начальный момент пружина не растянута. Подставку начинают опускать вниз с ускорением a. Через какое время тело оторвётся от подставки? Жёсткость пружины k, масса тела m.
Ответы на вопрос
Пока тело соприкасается с подставкой, оно движется вместе с ней. Направим ось вертикально вниз. Подставка опускается из состояния покоя с постоянным ускорением , поэтому за время она проходит путь
На такую же величину опускается тело, а значит, на растягивается пружина.
На тело действуют три силы:
-
сила тяжести — вниз;
-
сила упругости пружины — вверх;
-
реакция подставки — вверх.
Пока тело движется вместе с подставкой, его ускорение равно . По второму закону Ньютона:
Отсюда
Тело оторвётся от подставки в тот момент, когда сила реакции станет равна нулю:
Следовательно,
то есть необходимое растяжение пружины равно
Подставляем :
Отсюда время отрыва
Эта формула справедлива при .
Если , подставка сразу ускоряется вниз не медленнее свободного падения, поэтому она не может оказывать на тело необходимую положительную реакцию, и тело отрывается сразу:
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

