Условие
3.3.16. К одному концу первоначально недеформированной и неподвижной пружины жесткости
Решение
Перейдем в систему отсчета свободного конца пружины. В этой системе закон сохранения энергии остается справедливым [1].
Ясно, что груз в движущейся системе будет совершать гармонические колебания с периодом:
Чтобы груз не колебался в конце процесса, понятно, что он должен вернуться в положение равновесия и иметь скорость, равную нулю (уже в системе земли).
Такое возвращение происходит в первый раз через период колебаний. Именно через такой промежуток времени в первый раз в системе земли скорость груза обнуляется, потому что по правилу сложения скоростей она равна сумме скорости груза в системе движущейся и скорости самой движущейся системы, а они, в свою очередь, оказываются равными по величине и противоположно направленными.
Итак, главное, чтобы за время смещения конца пружины прошло время кратное периоду
Тогда мы получаем условие допустимой скорости:
Формулировка задачи для математического маятника: к нижнему концу первоначально вертикальной и неподвижной нити длины
Литература
[1] О. Ю. Овчинников. Механическая работа и механическая энергия. «Квант», 1985, №5.