Опишу решение задачи словами.
Так как брусок неподвижен относительно призмы, то он имеет равное с ней ускорение и находится в неинерциальной системе отсчёта, связанной с призмой. Условие равновесия бруска определяется уравнением (1). Далее надо учесть, что сила трения покоя может принимать значения от 0 до максимального, равного
Приняв силу трения покоя равной нулю, из условия равновесия сможем найти ускорение призмы (с индексом 0), при котором брусок не будет двигаться по призме.
При ускорении призмы
сила инерции растёт и стремится сдвинуть брусок вверх по наклонной плоскости. При этом сила трения покоя направлена вниз по наклонной плоскости и тоже растёт. Брусок будет оставаться неподвижным до тех пор, пока сила трения покоя не достигнет максимального значения. Отсюда, записав условие равновесия бруска, найдём максимальное значение ускорения, при котором брусок останется неподвижным относительно призмы.
Далее, приняв ускорение призмы
и рассуждая аналогично, получим минимальное ускорение призмы, при котором брусок не будет скользить по призме. При
брусок будет скользить вверх по призме, а при
он будет скользить вниз.
К.В. Рулёва, к. ф.-м. н., доцент. Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Пишите комментарии. Спасибо.
Предыдущая запись: Задачи 5 и 6 к занятию 18
Следующая запись: Задача 8 к занятию 18
Занятие 18. Неинерциальные системы отсчёта. Силы инерции.
Первая запись: Занятие 1. Физика. Механика. Кинематика.