Найти скорость и коэффициент трения физика 1) На горизонтальной поверхности лежат два бруска массами m1 = 2 кг и m2 = 5 кг, соединенные пружиной жесткостью k = 100 Н/м (см. рис.). Какую минимальную скорость V0 надо сообщить бруску массой m1, чтобы сдвинулся второй брусок? Коэффициенты трения брусков о поверхность u1 = 0.5 и u2 = 0.3. Пружина в начальный момент не деформирована.
2) Брусок массой 2.5 кг, лежащий на горизонтальной поверхности, соединен легкой пружиной жесткостью 60 Н/м с вертикальной стеной. Бруску сообщают скорость 3 м/c, направленную вдоль пружины к стене. Найти коэффициент трения бруска о поверхность. если на пути 0.5 м скорость бруска уменьшилась в 2 раза. Пружина в начальный момент
не деформирована.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Для решения этой задачи можно использовать законы сохранения энергии и законы Ньютона.
При движении брусков сила трения будет действовать в направлении, противоположном движению.
По второму закону Ньютона:
m1 a = k x - m1 g + Fтр1
m2 a = -k x - m2 g + Fтр2
где a - ускорение, x - удлинение пружины, g - ускорение свободного падения (9.8 м/c^2), Fтр1 и Fтр2 - силы трения. Силы трения можно выразить как множества u1 N1 и u2 N2. N1 и N2 - нормальные силы, равные в данном случае массам брусков умноженным на ускорение свободного падения.
Подставим значения и упростим уравнения:
2 a = 100 x - 2 9.8 + 0.5 2 9.8
5 a = -100 x - 5 9.8 + 0.3 5 9.8
Также у нас есть условие, что необходимо найти минимальную скорость V0. Для этого можно использовать условие, что в начальном моменте кинетическая энергия только у бруска m1.
По закону сохранения энергии:
1/2 m1 V0^2 = 1/2 k x^2

2) Для решения данной задачи нужно также воспользоваться законами сохранения энергии и законами Ньютона.
По второму закону Ньютона:
m a = k x - m g - Fтр
где a - ускорение, x - удлинение пружины, g - ускорение свободного падения (9.8 м/c^2), Fтр - сила трения, которую можно выразить как u N, где N - нормальная сила, равная m g.
Подставим значения и упростим уравнение:
2.5 a = 60 x - 2.5 9.8 - u 2.5 9.8
У нас также есть дано, что на пути 0.5 м скорость бруска уменьшилась в 2 раза, что можно интерпретировать как уменьшение кинетической энергии в 4 раза.
По закону сохранения энергии:
1/2 m V0^2 - 1/2 k x^2 = 1/2 4 (1/2 m (V0/2)^2 - 1/2 k (x + 0.5)^2)