Сила Трения — Задание 2 ЕГЭ по физике №00014536

Идея

Та же система: брусок $M = 0{,}9$ кг на столе, висящий груз $m = 0{,}3$ кг тянет через блок, $\mu = 0{,}2$. Спрашивают силу натяжения нити $T$. План в два шага: сначала найдём общее ускорение системы, потом из уравнения для висящего груза достанем $T$.

Шаг 1. Ускорение системы

Вес висящего груза тянет, трение бруска тормозит:

$$a = \frac{mg - \mu M g}{M + m} = \frac{0{,}3 \cdot 10 - 0{,}2 \cdot 0{,}9 \cdot 10}{0{,}9 + 0{,}3} = \frac{3 - 1{,}8}{1{,}2} = \frac{1{,}2}{1{,}2} = 1 \text{ м/с}^2.$$

Шаг 2. Натяжение нити из висящего груза

Висящий груз разгоняется вниз: вес тянет вниз, нить $T$ держит вверх, поэтому $mg - T = ma$:

$$T = m(g - a) = 0{,}3 \cdot (10 - 1) = 0{,}3 \cdot 9 = 2{,}7 \text{ Н}.$$

Маленькая проверка: натяжение $2{,}7$ Н меньше веса груза $mg = 3$ Н — логично, ведь груз ускоряется вниз, значит нить тянет его слабее, чем тянет вес.