На столе лежит шайба массой , скрепленная легкой пружиной с другой такой же шайбой. На гладкой поверхности верхней шайбы покоится груз массой г. В начальный момент времени коротким ударом с помощью горизонтальной силы груз сбивают с верхней шайбы. Верхняя шайба начинает двигаться вертикально вверх. При каких значениях в процессе этого движения нижняя шайба оторвется от стола? Какие законы Вы использовали при решении задачи. Обоснуйте их использование.

Для того чтобы нижняя шайба оторвалась от стола, необходимо, чтобы сила трения между нижней шайбой и столом была меньше силы, с которой верхняя шайба толкает нижнюю шайбу вверх.

Пусть $F_{тр}$ - сила трения между нижней шайбой и столом, $F_{н}$ - сила, с которой верхняя шайба толкает нижнюю шайбу вверх, $m_1$ - масса верхней шайбы, $m_2$ - масса нижней шайбы, $g$ - ускорение свободного падения.

Тогда условие отрыва нижней шайбы от стола можно записать как: $F_{тр} < F_{н}$ $m_2 \cdot g < m_1 \cdot a$ $m_2 \cdot g < m_1 \cdot \frac{dv}{dt}$ $m_2 \cdot g < m_1 \cdot \frac{d^2x}{dt^2}$

Таким образом, нижняя шайба оторвется от стола, если верхняя шайба сможет развить ускорение, превышающее ускорение свободного падения, умноженное на отношение массы нижней шайбы к массе верхней шайбы.

При решении задачи использовались законы Ньютона (второй закон Ньютона) и закон сохранения энергии (переход от кинетической энергии верхней шайбы к потенциальной энергии нижней шайбы).