Краткое решение с объяснениями (для цели «Понять»).
Дано:
- масса бруска m = 3 кг
- угол наклона α = 40°
- гладкая (без трения) наклонная поверхность
- сила вдоль наклонной F(t) = B · t, где B = 0,2 Н/с
- в момент t = 0 с блока снимают с фиксированного положения (то есть сила F(0) равна 0)
- ускорение свободного падения g = 10 м/с²
Выбираем ось вдоль наклонной плоскости, положительную вверх по наклонной.
Сила тяжести вдоль наклонной (направлена вниз по наклонной): F_g = m g sin α = 3 · 10 · sin(40°)
Значение sin(40°): sin(40°) ≈ 0.6428
Рассчёт F_g: F_g ≈ 3 · 10 · 0.6428 ≈ 19.284 Н (направлена вниз по наклонной)
Момент времени t = 0: F(0) = B · 0 = 0 Н
Суммарная сила вдоль наклонной в начальный момент: F_net(0) = F(0) − F_g ≈ 0 − 19.284 ≈ −19.284 Н (Отрицательное значит направление против положительного направления вверх по наклонной, то есть вниз по наклонной)
Ускорение по наклонной: a(0) = F_net(0) / m ≈ (−19.284) / 3 ≈ −6.428 м/с²
Округление до целого: a(0) ≈ −6 м/с² (направлено вниз по наклонной)
Ответ: начальное ускорение бруска along наклонной плоскости равно примерно 6 м/с² вниз по наклонной (обозначено как −6 м/с², если считать вверх по наклонной положительным).