За графіком залежности сили пружності від втдовження пружини визначте її жорсткість

Вычисление силы рассмотрим предельный случай, когда сила трения покоя максимальна и равна  μn, где n - сила реакции. возможны две ситуации, когда тянут пружину вверх или вниз. тянем пружину вверх: запишем второй закон ньютона в проекциях на оси, параллельную и перпендикулярную наклонной плоскости. параллельно плоскости действует компонента силы тяжести mg  sin  α, сила трения  μn и сила со стороны пружины f. второй закон ньютона: f = mg  sin  α +  μn перпендикулярно плоскости: компонента силы тяжести mg  cos  α и сила реакции опоры n n = mg cos  α подставляем значение n в первое уравнение: f = mg sin  α +  μmg cos  α = mg(sin  α +  μ cos  α) [проверка на разумность ответа,  крайние случаи: -  α = 0. тогда, очевидно, f =  μ mg -  α =  π/2. сила, как и стоило ожидать, равна mg] тянем пружину вниз: параллельно: f = -mg sin  α +  μn (теперь сила тяжести двигать, а не мешает) перпендикулярно: n = mg cos  α f = mg(μ cos  α - sin  α) [проверка на разумность ответа: -  μ = tg  α, тогда f = 0 - α = 0, f =  μmg заметим, что углы  α > arctg  μ не удовлетворяют условию: при больших углах брусок сам по себе не покоится, а съезжает вниз] вычисление работы по известной силе осталось по уже найденной силе f вычислить работу a. работа полностью перешла в потенwиальную энергию растянутой пружины, равную u = kx^2 / 2, где x - растяжение пружины. x найти закон гука f = kx, откуда x = f/k. подставляя x в формулу, получаем a = u = k/2 * (f/k)^2 = f^2 / 2k наконец, надо подставить уже найденные силы в полученную формулу. ответ. надо совершить работу, равную где "+" соответствует тяге "вверх", а "-" - тяге "вниз"