Ответ:
Чтобы груз не скользил, сила трения должна обеспечивать ускорение груза:
\[F_{\text{тр}}=ma.\]
Максимальная сила трения покоя равна:
\[F_{\text{тр max}}=\mu mg.\]
Следовательно, условие отсутствия скольжения:
\[m|a|\leq\mu mg,\qquad |a|\leq\mu g.\]
а) При \(\mu=0.4\) и \(g\approx9.8\ \text{м/с}^2\):
\[|a|\leq0.4\cdot9.8=3.92\ \text{м/с}^2.\]
То есть \(-3.92\ \text{м/с}^2\leq a\leq3.92\ \text{м/с}^2\).
б) При гармонических колебаниях максимальное ускорение равно \(a_{\max}=\omega^2A\), где \(\omega=\frac{2\pi}{T}\).
\[\omega=\frac{2\pi}{0.9}\ \text{с}^{-1},\qquad \omega^2\approx48.74\ \text{с}^{-2}.\]
Предельная амплитуда:
\[A_{\text{пред}}=\frac{\mu g}{\omega^2}=\frac{3.92}{48.74}\ \text{м}\approx0.080\ \text{м}=8.0\ \text{см}.\]
При амплитуде, большей примерно 8.0 см, груз начнёт скользить; при амплитуде 8.0 см достигается предельное состояние.
Ответ: а) \(|a|\leq3.92\ \text{м/с}^2\); б) груз будет скользить при \(A>8.0\ \text{см}\) (предельная амплитуда около 8.0 см).
