Вопрос, наверное, об инерции.

[ges]

Берем закрытую с одного торца трубку, вкладываем в нее работающую на сжатие пружину и шарик. Масса шарика $m$, масса всей конструкции $M$, упругость пружины $k$, длина пружины $l$. Вдоль оси трубки прикладываем с закрытого торца силу $F$ (толкаем трубку). Трением шарика о трубку пренебрегаем, трением трубки об окружающую среду пренебрегаем. Если бы не пружина, то вся конструкция бы двигалась с постоянным ускорением $a=F/M$. Но шарик, из-за инерции, сжимает пружину. Работа по сжатию пружины происходит за счет силы $F$, значит, ускорение $a$ уменьшается. Можно ли подобрать параметры $m$, $M$, $F$, $k$, $l$ таким образом, что ускорение $a$ уменьшится до нуля, а пружина останется сжатой? То есть возможен ли такой случай — постоянная сила $F$ непрерывно действует на трубку, трубка движется равномерно, пружина сжата шариком, величина деформации пружины постоянна?

[aa_dav]

ges в сообщении #980858 писал(а):

То есть возможен ли такой случай — постоянная сила $F$ непрерывно действует на трубку, трубка движется равномерно, пружина сжата шариком, величина деформации пружины постоянна?

Нет. Если величина деформации пружины остаётся постоянной, и, как следствие - всё содержимое трубки как целое двигается, то мы можем заменить её всю на материальную точку и получаем что при равномерном движении оно движется без действия сил, что противоречит исходным данным.

[ges]

А как же сделать, чтобы вся конструкция двигалась с постоянной скоростью $v$, а шарик был неподвижен относительно трубки? Ведь если, прикладывая силу $F$, разогнать трубку до скорости $v$, а потом просто убрать силу $F$, то пружина, разжавшись, придаст ускорение и шарику, и трубке. В результате скорость трубки — пока разжимается пружина — будет переменной (будет уменьшаться), а шарик начнет двигаться относительно трубки.

Это что же получается — для того, чтобы вся конструкция двигалась с постоянной скоростью $v$, а шарик был неподвижен относительно трубки, надо, прикладывая силу $F$, разогнать трубку до скорости $v$, а потом постепенно как-то уменьшать силу $F$ до нуля?