Задачи › Наклонная плоскость

Наклонная плоскость с ускорением

  1. Наклонная плоскость с ускорением

    ЕГЭ 2018, 11 кл.
    3/10

    На наклонной плоскости с углом наклона 30° неподвижно лежит тело. Коэффициент трения между телом и плоскостью \(0{,}6\). Наклонная плоскость начинает двигаться по столу вправо (см. рисунок) с ускорением \(a\). При каком наибольшем значении ускорения \(a\) тело будет оставаться неподвижным относительно наклонной плоскости?

    Рисунок

    Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м/с\(^2\)

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Перейдите в систему, связанную с наклонной плоскостью, и добавьте силу инерции \(-m\vec a\).

    Ответ

    \(0{,}17\) м/с\(^2\).

    Решение

    По условию тело неподвижно относительно плоскости, поэтому его ускорение равно \(\vec a\). Второй закон Ньютона: \(m\vec g + \vec N + \vec F_{\text{тр}} = m\vec a\). В проекциях на оси, направленные вдоль и перпендикулярно плоскости: \(mg\sin\alpha - F_{\text{тр}} = -ma\cos\alpha\) (1),  \(N - mg\cos\alpha = -ma\sin\alpha\) (2). Из (1): \(F_{\text{тр}} = mg\sin\alpha + ma\cos\alpha\); из (2): \(N = mg\cos\alpha - ma\sin\alpha\). Максимальная сила трения \(F_{\text{тр}} = \mu N\) даёт \(a = \dfrac{g(\mu - \mathrm{tg}\,\alpha)}{1 + \mu\,\mathrm{tg}\,\alpha}\), \(a \approx \dfrac{10(0{,}6 - 0{,}58)}{1 + 0{,}6\cdot0{,}58} = 0{,}17\) м/с\(^2\).

    Ответ: \(0{,}17\) м/с\(^2\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи