Динамика. Силы — Задание 2 ЕГЭ по физике №00014538

Идея

Та же конструкция — горка с блоком, — но массы поменяли местами: на гладком склоне брусок $M = 0{,}2$ кг, через блок свисает груз $m = 0{,}3$ кг (угол $30°$). Снова сравниваем тяги: скатывающая составляющая бруска $Mg\sin 30° = 0{,}2 \cdot 10 \cdot 0{,}5 = 1$ Н против веса висящего груза $mg = 3$ Н. Висящий груз заметно сильнее — он опускается, брусок втягивается вверх по склону.

Трения нет, нить нерастяжима — ускорения у бруска и груза одинаковы, поэтому ускорение бруска и есть ускорение системы.

Уравнение движения системы

$$mg - Mg\sin\alpha = (M + m)\,a.$$

$$a = \frac{mg - Mg\sin\alpha}{M + m} = \frac{0{,}3 \cdot 10 - 0{,}2 \cdot 10 \cdot 0{,}5}{0{,}2 + 0{,}3} = \frac{3 - 1}{0{,}5} = \frac{2}{0{,}5} = 4 \text{ м/с}^2.$$