Сила Трения — Задание 2 ЕГЭ по физике №00014527

Идея

Представь: к вертикальной стенке прислонили груз и резко повезли стенку вбок. Точь-в-точь как когда давишь ладонью книгу к стене — пока давишь достаточно сильно, книга не падает. Здесь роль «давления ладонью» играет ускорение: стенка, разгоняясь вбок, толкает груз, и возникает сила реакции $N$.

По горизонтали груз движется вместе со стенкой с ускорением $a$, и эту горизонтальную силу даёт реакция стенки: $N = ma$. А по вертикали груз удерживает трение: чтобы он не сполз, трения должно хватать на весь его вес.

Условие «не соскользнёт» при минимальном ускорении

В вертикальном направлении вес тянет вниз, трение держит вверх. На грани соскальзывания трение максимально: $F_{тр} = \mu N$. Минимальное ускорение — это как раз граница, когда вес ровно уравновешен трением:

$$\mu N = mg \;\Rightarrow\; \mu \cdot ma = mg.$$

Масса сокращается, и коэффициент находится красиво:

$$\mu = \frac{g}{a} = \frac{10}{25} = 0{,}4.$$