На горизонтальном столе лежат бруски 1 и 2, соединённые невесомой недеформированной пружиной жёсткостью
Рассмотрим случай, когда при движении бруска 2 брусок 1 остаётся неподвижным. Пусть брусок 2 сместился вправо на расстояние x. При этом удлинение пружины также равно x. На брусок 1 действует сила упругости kx и сила трения покоя Так как брусок 1 неподвижен, то
Сила трения покоя не превосходит своего максимального значения, равного силе трения скольжения: Отсюда получаем ограничение на x:
Это неравенство должно выполняться и при максимальном удлинении пружины
Для того чтобы связать xm с начальной скоростью запишем уравнение баланса энергии для бруска 2. Учитывая, что при максимальном удлинении пружины брусок 2 останавливается, имеем:
В левой части стоит приращение механической энергии бруска 2, в правой части — работа силы трения скольжения. Выразим из этого уравнения
Используя найденное выше ограничение на получаем:
Как видно, значения начальной скорости, при которых брусок 1 остаётся неподвижным, ограничены сверху. Поэтому минимальное значение при котором брусок 1 начнёт двигаться, определяется правой частью последнего неравенства:
Подставим числовые значения:
Ответ: