Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (69 KB)
Na poziomej płaszczyźnie leżą dwa klocki o jednakowych masach połączone nieważką sprężyną. Współczynnik tarcia klocków o płaszczyznę wynosi Napięcie sprężyny ma wartość Jaką maksymalną stałą siłę można przyłożyć do jednego z klocków, aby drugi nie ruszył z miejsca?
Rozwiązanie
Załóżmy, że po przyłożeniu siły do pierwszego klocka (rysunek) klocek drugi nie ruszy z miejsca. Niech oś skierowana będzie wzdłuż sprężyny. Gdy sprężyna jest nieodkształcona, jej koniec przyczepiony do pierwszego klocka ma współrzędną Oznaczmy przez współrzędną punktu w chwili początkowej. Zachodzi związek gdzie jest współczynnikiem sprężystości sprężyny. Znaki " " odpowiadają sytuacjom, gdy sprężyna jest początkowo rozciągnięta lub ściśnięta. Po przyłożeniu siły klocek najpierw przyspiesza, mija położenie równowagi gdzie następnie jego prędkość maleje. W chwili, gdy prędkość klocka osiąga wartość zerową w punkcie zmiana energii sprężystości równa jest pracy siły oraz tarcia
stąd
Ostatnie równanie wyraża warunek równowagi sił w położeniu Ponieważ klocek drugi nie rusza z miejsca, a siła jest maksymalna, mamy dodatkowy warunek Szukana siła dana jest wzorem