Первым делом найдем силу трения, которая препятствует движению бруска по поверхности стола. Сила трения определяется как произведение коэффициента трения и нормальной силы, равной проекции силы тяжести на горизонтальную поверхность. Нормальная сила на брусок равна силе тяжести, т.к. брусок не отрывается от стола. Найдем нормальную силу: N = mg, где m - масса бруска, g - ускорение свободного падения. N = 0.324 кг * 10 м/с² = 3.24 Н. Теперь найдем силу трения: Fтр = μN = 0.2 * 3.24 Н = 0.648 Н. Силы также можно разложить на составляюшие вдоль и перпендикулярно поверхности стола. По теореме косинусов: Fпараллельная = F * cos α = 2.1 Н * cos 30° ≈ 1.82 Н, Fперпендикулярная = F * sin α = 2.1 Н * sin 30° ≈ 1.05 Н. Сила трения равна по модулю силе, тянущей брусок. Поэтому, чтобы брусок не двигался, должно выполняться условие: Fпараллельная = Fтр, 1.82 Н = 0.648 Н. Теперь мы можем рассмотреть динамику движения бруска. На брусок действуют следующие силы: - сила тяжести (вниз) = mg, - сила натяжения ниточки (вверх) = T, - сила трения (против силы тяжести) = Fтр. Мы знаем, что сила тяжести и сила трения направлены противоположно, и что модуль силы растет до тех пор, пока они не станут равными. Они создают равнодействующую силу, направленную в верхнюю точку бруска, что делает возможным его движение в эту сторону. Рассмотрим свободное тело: Fрез = m * a, где Fрез - равнодействующая сил, m - масса тела, a - ускорение. Учитывая, что сила трения равна Fтр, а сила натяжения ниточки равна T, получим: T - mg - Fтр = ma. Подставим найденные значения для m, g и Fтр: T - 0.324 кг * 10 м/с² - 0.648 Н = 0.324 кг * a. T - 3.24 Н - 0.648 Н ≈ 0.324 кг * a. T ≈ 3.888 Н + 0.324 кг * a. Теперь нужно выразить силу тяжести в терминах силы натяжения ниточки. Она равна проекции силы тяжести на нить, что можно выразить как: Fн = mg * sin α ≈ 0.324 кг * 10 м/с² * sin 30°, т.е. Fн ≈ 0.162 кг * 10 м/с² ≈ 1.62 Н. Получим новое уравнение для силы натяжения ниточки: T - Fн - Fтр = 0.324 кг * a. 3.888 Н + 0.324 кг * a - Fн - Fтр = 0.324 кг * a. T = 3.888 Н + Fн + Fтр. Подставим значения для Fн и Fтр: T = 3.888 Н + 1.62 Н + 0.648 Н ≈ 6.156 Н. Теперь мы можем использовать второй закон Ньютона для определения ускорения: Fн - Fтр = ma. Fн = 1.62 Н, Fтр = 0.648 Н. 1.62 Н - 0.648 Н = 0.324 кг * a. 0.972 Н = 0.324 кг * a. a ≈ 0.972 Н / 0.324 кг ≈ 3 м/с². Теперь осталось найти скорость бруска через 1 секунду с момента начала движения. Воспользуемся формулой для равнозамедленного прямолинейного движения: v = u + at, где v - скорость через время t, u — начальная скорость, а — ускорение. Начальная скорость равна 0, так как брусок находится в покое: v = 0 + 3 м/с² * 1 с. v = 3 м/с. В итоге, скорость бруска через 1 секунду с момента начала движения будет равна 3 м/с.