Balázs az ábrán látható eszközökkel kísérletezik. A két test távolsága $L=1,25\ \mathrm{m}$, tömegük $m=1\ \mathrm{kg}$, $M=4\ \mathrm{kg}$. A testek és a vízszintes asztallap közötti csúszási súrlódási együttható $\mu =0,2$; a tapadási súrlódási együttható $\mu_0=0,3$. A kísérletezés során a fal irányába meglökött m tömegű test tökéletesen rugalmatlanul ütközik a $M$ tömegűvel, majd a pillanatszerű ütközést követően az összetapadt testek elkezdik összenyomni a rugót. Ha a testek az ütközés után nem túlságosan nagy sebességűek, akkor a rugó nem tudja visszalökni testeket, hanem a testek az első megállásuk után mozdulatlanok maradnak. Balázs fokozatosan növeli az $m$ tömegű test kezdősebességét, és megállapítja, hogy a rugó akkor löki vissza az összetapadt testeket, ha $v_0=3\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}$‑nál nagyobb sebességgel indítja a $m$ tömegű testet.
a) Mekkora sebességgel ütközik a $m$ tömegű test a $M$ tömegűhöz a $v_0=3\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}$ sebességű indítás esetén?
$v=2\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}$
b) Mekkora sebességgel indul el a $M$ tömegű test az ütközés után?
$v_{\mathrm{k}}=0,4\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}$
c) Mekkora a rugó legnagyobb megmaradó összenyomódása?
$\Delta l\approx 2,3\ \mathrm{cm}$
d) Mekkora a rugó rugóállandója?
(Simon Péter, Pécs)
$D=656,25\ \mathrm{\displaystyle \frac{N}{m}}$