Движение по вертикали

Пусть брусок массой m прижимают к стене¹ силой , направленной под углом а к вертикали (рис. 20.4). Коэффициент трения между бруском и стеной равен μ.

¹ Здесь и далее будем подразумевать вертикальную стену.

Рис. 20.4

Если начальная скорость бруска равна нулю, то есть три возможности: брусок может

— начать двигаться вверх;

— начать двигаться вниз;

— остаться в покое.

Если брусок начнёт двигаться, то на него будет действовать сила трения скольжения, а если он останется в покое, то на него будет действовать сила трения покоя.

18. Объясните, почему брусок будет двигаться вверх, если

F(cos α — μ sin α) > mg.

П о д с к а з к а. В таком случае на брусок действует сила трения скольжения, направленная вниз.

19. Объясните, почему брусок будет двигаться вниз, если

E(cos α + μ sin α) < mg.

П о д с к а з к а. Сила трения скольжения направлена вверх.

20. Объясните, почему брусок останется в покое, если выполнены одновременно два неравенства:

21. Брусок массой 1 кг прижимают к стене силой, равной по модулю 30 Н. Коэффициент трения между бруском и стеной равен 0,25. Чему равно ускорение бруска и как оно направлено, если сила направлена вверх под углом 30° к вертикали? 70° к вертикали? 80° к вертикали? 90° к вертикали (горизонтально)?

П о д с к а з к а. Выясните, начнёт ли брусок двигаться. И если начнёт, то в каком направлении.