На равноплечем рычаге с одной стороны стоит сосуд с водой, а с другой стороны - груз. в сосуде плавает деревянный брусок. когда этот брусок находится в середине сосуда, рычаг уравновешен. будет ли нарушаться равновесие рычага, если брусок медленно переместится а) к левой стенке сосуда b) к правой стенке сосуда

Силы, действующие вдоль склона горы: трения (Fтр, вверх), тяги (Fт, вниз, искомая сила), проекция силы тяжести (m*g*sin(α)).

Силы действующие по перпендикуляру к поверхности склона горы: реакции опоры (N, вверх), проекция силы тяжести (m*g*cos(α)). Значение силы трения пропорционально значению силы реакции опоры: Fтр=μ*N. Учитывая, что по оси, перпендикулярной склону, силы уравновешены, можно записать, что Fтр=μ*m*g*cos(α).

Если мы тянем груз по склону равномерно, то силы направленные вдоль склона тоже уравновешены, т.е. движение идет с нулевым ускорением и из второго з-на Ньютона можно записать: Fтр=Fт+m*g*sin(α).

Отсюда: Fт=μ*m*g*cos(α)-m*g*sin(α)=m*g*(μ*cos(α)-sin(α))=4*10*(0,4*sqrt(3)/2-1/2)=40*(0,35-0,5)=-6 Н

Поворот на , означает, что вектор скорости будет снова направлен под к поверхности Земли, только уже вниз, а не вверх. Поскольку горизонтальная проекция скорости не меняется (сопротивление не учитываетя/пренебрежимо/мало), то при том же угле движения и сама скорость и вертикальная проекция будут такими же, как и при броске. Т.е. вопрос можно переформулировать так: «когда тело снова окажется на земле?». ответ на этот вопрос прост: через в два раза большее время, чем время падения или время подъёма в верхнюю точку. В верхней точке вертикальная составляющая скорости равна нулю, а в нижней точке она равна . Использую формулу определения ускорения,

т.е. что: ;

а в нашем случае: , найдём и t :

;

Нужно понимать, что так мы нашли только время подъёма или спуска, а общее время вдвое больше, т.е.:

;

Остался только арифметический расчёт. ответ в секундах очень близок к числу, которое в квадрате даёт тройку.