Для решения этой задачи необходимо вспомнить формулы для силы нормального давления и ускорения при движении тела по наклонной плоскости с учетом силы трения.
А. Модуль силы нормального давления бруска на плоскость:
Сила нормального давления (N) равна компоненте силы тяжести, перпендикулярной плоскости. Если угол наклона плоскости равен α, то N = mg cos(α). Так как sin(α) = h/S, то cos(α) = √(1 - sin²(α)) = √(1 - (h/S)²) = √(S² - h²)/S.
Следовательно, N = $$mg \frac{\sqrt{S^2 - h^2}}{S}$$
Таким образом, модулю силы нормального давления соответствует формула 1.
B. Модуль ускорения бруска:
Ускорение бруска (a) определяется вторым законом Ньютона: a = F/m, где F - равнодействующая сила, действующая на брусок вдоль наклонной плоскости. Сила, скатывающая брусок, равна mg sin(α), а сила трения равна μN = μmg cos(α). Тогда F = mg sin(α) - μmg cos(α) = mg(h/S) - μmg(√(S² - h²)/S) = mg(h - μ√(S² - h²))/S.
Следовательно, a = F/m = g(h - μ√(S² - h²))/S.
Таким образом, модулю ускорения бруска соответствует формула 3.