Законы Сохранения — Задание 6 ЕГЭ по физике №00005254

1. Сила трения.

На наклонной плоскости:

$$N = mg\cos\alpha$$

$$F_{\text{тр}} = \mu N = \mu mg\cos\alpha$$

Так как $\mu$, $m$, $g$, $\alpha$ не изменяются, сила трения не изменяется.

2. Ускорение.

При спуске (сила трения направлена вверх по склону):

$$ma_{\text{спуск}} = mg\sin\alpha - \mu mg\cos\alpha$$

$$a_{\text{спуск}} = g(\sin\alpha - \mu\cos\alpha)$$

При подъёме (и сила тяжести, и трение направлены против движения):

$$ma_{\text{подъём}} = mg\sin\alpha + \mu mg\cos\alpha$$

$$a_{\text{подъём}} = g(\sin\alpha + \mu\cos\alpha)$$

Поскольку $\mu\cos\alpha \gt 0$:

$$a_{\text{подъём}} \gt a_{\text{спуск}}$$

Ускорение увеличивается.

3. Работа силы тяжести на 1 м.

При спуске угол между $\vec{F}_g$ и $\vec{S}$ равен $(90° - \alpha)$:

$$A_{\text{спуск}} = mgS\cos(90° - \alpha) = mgS\sin\alpha$$

При подъёме угол между $\vec{F}_g$ и $\vec{S}$ равен $(90° + \alpha)$:

$$A_{\text{подъём}} = mgS\cos(90° + \alpha) = -mgS\sin\alpha$$

По модулю $|A_{\text{спуск}}| = |A_{\text{подъём}}|$, работа не изменяется.