The solution before revision #18675 of , by igor. This is not the current version.

Условие

3.4.11∗. Два шарика массы и , прикрепленные к одинаковым пружинам, могут колебаться, скользя по бруску массы без трения. Брусок лежит на горизонтальной плоскости. Шарики связаны нитью, сила натяжения которой . Нить пережигают. При каком наименьшем коэффициенте трения между плоскостью и бруском тот не сдвинется с места?

[pic]

К задаче $3.4.11$

Решение

Считаем, брусок не двигается. После пережигания нити шары совершают гармонические колебания; силы их пружин меняются гармонически в пределах

Отсчитываем время от пережигания, ось направим вправо. Со стороны левой пружины на брусок в проекции на действует сила

где есть угловая частота колебаний шара .

Со стороны правой пружины на брусок в проекции на действует сила

где есть угловая частота колебаний шара .

Условие неподвижности бруска из второго закона Ньютона:

где есть коэффициент трения между плоскостью и бруском.

Максимальное возможное значение не может превышать

Можно обеспечить минимальный коэф. трения , при котором брусок не сможет сдвинуться, но есть особенность в анализе соотношения частот колебаний сил и …

Фигуры Лиссажу

При любых ли частотах достигается максимум действия на брусок? Поможет фигура Лиссажу.

В системе перпендикулярных осей, где по одной оси откладывается значение , а по другой — значение в процессе колебаний удобно вывести критерий достижения максимума .

Посмотрим на следующий рисунок, где показано начало вырисовывания фигуры Лиссажу для наугад подобранного соотношения частот колебаний .

[продолжение следует]

Ответ

[Вставьте краткий ответ или результат в рамке]