Ответ:
Рассмотрим движение относительно Земли, считая эту систему отсчёта инерциальной. Нить невесома и нерастяжима, а блок лёгкий; поэтому натяжение нити одинаково в обеих её ветвях и равно \(T\). Трение отсутствует, а движение горизонтальное, поэтому для определения горизонтальных ускорений достаточно второго закона Ньютона.
Выберем направление вправо за положительное. Обозначим ускорения бруска и груза через \(a_M\) и \(a_m\). Длина нити постоянна. Если брусок с блоком смещается на \(x_M\), обе ветви нити, сходящиеся у блока, изменяют длину на величину, связанную с этим смещением. Из условия постоянства длины нити следует связь ускорений:
\(a_m-2a_M=0\), то есть \(a_m=2a_M\).
На брусок действуют сила \(F\) влево и две силы натяжения по \(T\) вправо. По второму закону Ньютона:
\(Ma_M=2T-F\).
На груз действует сила натяжения влево, поэтому:
\(ma_m=-T\).
Подставим \(a_m=2a_M\) во второе уравнение: \(T=-2ma_M\). Подставляя это в уравнение для бруска, получаем:
\(Ma_M=-4ma_M-F\),
\((M+4m)a_M=-F\),
\(a_M=-\dfrac{F}{M+4m}=-\dfrac{10}{2+4\cdot0.75}=-2\ \text{м/с}^2\).
Знак минус означает, что ускорение направлено влево, по направлению силы \(F\).
Ответ: ускорение бруска равно 2 м/с², направлено влево.
