3. Небольшой брусок массой 500 г толкают вверх вдоль наклонной плоскости с углом наклона 30° к горизонту. Начальная скорость бруска равна 2 м/с. Коэффициент трения между бруском и плоскостью равен 0,5. Чему будет равно ускорение бруска и как оно будет направлено?

Выберем направление вверх вдоль плоскости за положительное. Во время движения вверх вдоль плоскости вниз направлены составляющая силы тяжести \(mg\sin30^\circ\) и сила трения \(\mu mg\cos30^\circ\).

По второму закону Ньютона: \(a=-g(\sin30^\circ+\mu\cos30^\circ)\).

При \(g=9.8\) м/с² получаем \(a=-9.8(0.5+0.5\cdot0.866)\approx-9.14\) м/с². Минус показывает, что ускорение направлено вниз вдоль наклонной плоскости, противоположно начальной скорости.

Ответ: ускорение направлено вниз вдоль плоскости; его модуль приблизительно равен 9,1 м/с².