НАЧАЛА ФИЗИКИ
ГЛАВА 11. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Скачать Содержание

ГЛАВА 11. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ


Тогда начальная энергия системы представляет собой только потенциальную энергию пружины в начальном состоянии

Если в момент остановки верхнего кубика пружина будет растянута на величину Δl1, то конечную энергию системы можно записать как

Поскольку по условию силами сопротивления воздуха можно пренебречь, можно считать, что энергия системы сохраняется Eк = Eн:

(11.19)

Это уравнение является квадратным относительно неизвестной величины Δl1. Решая уравнение (11.19), получаем

(11.20)

(второй корень является отрицательным). Чтобы нижний кубик подпрыгнул, сила упругости, действующая на него со стороны пружины, должна быть больше силы тяжести mg. Поэтому из (11.20) получаем

или

(11.21)

Неравенство (11.21) дает условие на величину первоначального сжатия пружины Δl, при котором нижний кубик в последующем оторвется от опоры. Решая это неравенство, получаем условие на величину первоначального сжатия пружины, при котором нижний кубик подпрыгнет в процессе движения верхнего:

(второе решение неравенства (11.21) лежит в области отрицательных значений Δl).