Динамика — Задание 22 ЕГЭ по физике №00008988

Дано:

$m = 0{,}6\text{ кг}$, $\mu = 0{,}25$, $F = 2{,}7\text{ Н}$, $g = 10\text{ м/с}^2$

Найти:

$a$

Решение:

Запишем второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось $Oy$: $$N - mg = 0 \implies N = mg = 0{,}6 \cdot 10 = 6\text{ Н}$$ Рассчитаем максимальную силу трения покоя по закону Кулона–Амонтона: $$F_{\text{тр}}^{\max} = \mu N = \mu mg = 0{,}25 \cdot 6 = 1{,}5\text{ Н}$$ Так как приложенная сила $F = 2{,}7\text{ Н} \gt F_{\text{тр}}^{\max} = 1{,}5\text{ Н}$, брусок начинает скользить. Действует сила трения скольжения $F_{\text{тр}} = \mu mg = 1{,}5\text{ Н}$. Запишем второй закон Ньютона в проекции на горизонтальную ось $Ox$: $$F - F_{\text{тр}} = ma$$ $$a = \frac{F - \mu mg}{m} = \frac{2{,}7 - 1{,}5}{0{,}6} = \frac{1{,}2}{0{,}6} = 2\text{ м/с}^2$$