На горизонтальной поверхности тележки лежит груз массой m1=2 кг, связанный с другим грузом массой m2=1кг с тонкой нерастяжимой нити, перекинутой через блок, укрепленный на тележке. С каким наибольшим ускорением нужно двигать тележку вправо, чтобы грузы находились в покое относительно нее? Коэффициент трения обоих грузов о поверхность тележки =0,1.
Введем систему координат так: ось у (вертикальную) направим вниз, а горизонтальную ось х направим влево. Рассмотрим второй груз:
В проекции на у запишем второй з. Ньютона: , где — сила натяжения нити. Такая же сила натяжения будет действовать и на первый груз (нить нерастяжима). Теперь перейдем в систему отсчета, связанную с тележкой. Формально мы можем описывать движение груза тем же вторым законом Ньютона, но придется учитывать силу инерции, равную . На первый груз действует сила реакции опоры, сила натяжения нити и сила трения покоя (+сила инерции). Запишем в проекции на х: ; В нашем уравнении равновесие будет сохранятся, если правая часть неположительна. Случай "=0" соответствует максимальному значению ускорения. Найдем его: ; В этом граничном случае , ;
Получаем: ;
ответ: 6 м/с^2