ЕГЭ 2024. Физика. Отличный результат. Динамика 22.7

[Александр Сакович]

22.7 (25.7). К подвижной вертикальной стенке приложили кирпич массой 3 кг. Каков коэффициент трения между кирпичом и стенкой, если минимальное ускорение, с которым надо передвигать стенку влево, чтобы кирпич не соскользнул вниз, равно 20 м/с²?

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

[Александр Сакович]

Решение. На кирпич действуют сила тяжести m·g, сила реакции стены N, сила трения F_тр. Так как кирпич не двигается, то сила трения — это сила трения покоя. Оси направим так, как показано на рисунке.
Из второго закона Ньютона:
\[m \cdot \vec{a}=\vec{N}+m \cdot \vec{g}+\vec{F}_{\text{тр}},\]
\[0X:\ m \cdot a=N,\ \ 0Y:\ 0=-m \cdot g+F_{\text{тр}},\]
где F_тр ≤ μ·N = μ·m·a. Тогда
\[m \cdot g=F_{\text{тр}} \le \mu \cdot m \cdot a,\ \ g \le \mu \cdot a.\ \ \ (1)\]
Для минимального ускорения a_min уравнение (1) примет вид
\[g=\mu \cdot a_{\min },\ \ \mu = \frac{g}{a_{\min }},\]
μ = 0,5.
Величина масса 2 кг — это лишнее данное.
Ответ: 0,5.