.16 Сила упругости

Условию задачи не противоречат два положения – когда в горизонтальном положении пружины растянуты или сжаты. Рассмотрим первый случай: в горизонтальном положении пружины растянуты. Тогда, поскольку при перевороте рамки в вертикальное положение растяжение нижней пружины должно уменьшиться, а верхней – увеличиться, то именно нижняя пружина будет не деформирована, а груз будет удерживать верхняя пружина. Поскольку величина укорочения нижней пружины равна величине удлинения верхней (при перевороте рамки), то со стороны нижней пружины пропадает сила (эта пружина станет недеформированной), а со стороны верхней добавляется сила . Отсюда заключаем, что

Второй случай: в горизонтальном положении обе пружины сжаты. Тогда в вертикальном положении недеформированной будет верхняя пружина, а силу тяжести компенсировать нижняя. При этом поскольку при перевороте рамки дополнительное удлинение верхней пружины равно дополнительному укорочению нижней, к силе упругости нижней пружины за счет ее дополнительной деформации добавится сила (поскольку коэффициент жесткости нижней пружины вдвое меньше). Поэтому

(Официальное решение Росатом)