ГЛАВА 8. СИЛА УПРУГОСТИ. СИЛА ТРЕНИЯ

Но здесь на тело кроме сил упругости и тяжести действует сила реакции подставки, которая также будет меняться в процессе движения тела, и эти три силы вместе обеспечат телу постоянное ускорение (естественно до тех пор, пока оно находится на подставке).

Второй непростой момент – это условие отрыва тела от подставки. Часто рассуждают так. Если на тело действует сила упругости, меньшая силы тяжести, то при опускании подставки вниз тело также будет двигаться вниз и, следовательно, не оторвется от подставки. Если же силу упругости равна силе тяжести, то подставку можно убирать, а тело останется на месте, то есть оторвется от подставки. Поэтому тело оторвется от подставки при таком удлинении пружины Δx₀ при котором сила упругости станет равна действующей на тело силе тяжести

(8.22)

С одной стороны эти рассуждения кажутся логичными, но с другой в них никак не проявляется ускорение подставки, от которого отрыв, кажется, должен зависеть: при очень большом ускорении подставки ее можно оторвать от тела (и соответственно тело оторвется от подставки) даже при недеформированной пружине.

Поэтому давайте более аккуратно разберемся с условием отрыва тела от подставки. Это можно сделать с помощью следующих рассуждений. Пока между подставкой и телом есть контакт, между ними есть взаимодействие, и,

Рис. 8.7

следовательно, сила реакции, действующая на тело со стороны подставки не равна нулю. Как только тело отрывается, сила реакции становится равной нулю. Поэтому для исследования отрыва нужно найти силу реакции между телом и подставкой и найти такое положение тел, когда эта сила обращается в нуль. В этом положении тело и оторвется от подставки.

Итак, на тело действуют: сила тяжести, сила реакции и сила упругости пружины (рис. 8.7), которые сообщают телу ускорение, равное ускорению подставки.

132/597