К штативу на лёгкой пружине жёсткостью $k = 10Н/м$ подвешен маленький

Решение по шагам

1. 1

   Как рассуждать

   Решение. Обоснование1. Будем решать задачу в инерциальной системе отсчёта (ИС О), связанной со штативом.2. При описании движения кубика используем модель материальной точки.3. Для описания движения лежащего на доске кубика воспользуемся вторым законом Ньютона. Этот закон справедлив относительно ИСО.4. Будем считать, что при любых величинах растяжения пружины справедлив закон Гука.5. Поскольку трением и массой лёгкой пружины можно пренебречь, для движения кубика после его отрыва от доски можно применять закон сохранения механической энергии, который также справедлив относительно ИСО.6. В пределах области, в которой движется кубик, ускорение свободного падения можно считать постоянным, и поэтому можно использовать выражение для изменения потенциальной энергии тела, перемещаемого в однородном поле силы тяжести. Перейдем к решению.1. Сначала кубик движется вниз вместе с доской с постоянным ускорением a. Пусть в момент отрыва кубика от доски пружина растянулась на величину $x_1$ В этот момент сила нормальной реакции, действующая со стороны кубика на доску, равна нулю (условие отрыва). По третьему закону Ньютона равна нулю и сила нормальной реакции, действующая со стороны доски на кубик. Применим к движению кубика второй закон Ньютона для момента отрыва, записав его в проекции на ось OX, направленную вертикально вниз. В этот момент на кубик действуют направленная вниз сила тяжести mg и направленная вверх сила упругости, модуль которой, по закону Гука, равен $kx_1$ Отсюда $ma = mg – kx_1$ Отсюда: $x_1= \frac{m ( g - a )}{k}$