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

Пока брусок движется вверх, и составляющая силы тяжести вдоль плоскости, и сила трения направлены вниз по плоскости. Поэтому ускорение направлено вниз и не зависит от начальной скорости.

1. Нормальная сила равна N = mg cos 30°, а сила трения — Fтр = μmg cos 30°.
2. Суммарная сила вдоль плоскости направлена вниз: F = mg sin 30° + μmg cos 30°.
3. По второму закону Ньютона: a = g(sin 30° + μ cos 30°) = 10(0,5 + 0,5 · 0,866) ≈ 9,33 м/с².

Ответ: примерно 9,3 м/с², вниз вдоль наклонной плоскости.