Задание №20240 ЕГЭ Физике

1. Грузы связаны нерастяжимой нитью, значит их ускорения одинаковы. Сила натяжения нити T будет действовать для большого груза вправо, для маленького вверх (сила натяжения всегда направлена по нити в сторону "сближения" двух концов нити).
2. Силы, действующие на тела расставлены на рисунке. Запишем второй закон Ньютона в проекции на горизонтальную ось (пусть направлена вправо) для большого груза массой M и в проекции на вертикальную ось (направлена вниз) для маленького груза массой m: $\left\{\begin{array}{l}T-F-F_{тр}=Ma\\ -T+mg=ma\end{array}\right.$. Сложив уравнения получим $-F-F_{тр}+mg=Ma+ma$ (*)
3. Сила трения скольжения определяется по формуле $F_{тр}=\mu N$, где $\mu$ - коэффициент трения, N - сила реакции опоры. На большой груз в вертикальном направлении действуют две силы - тяжести и реакции опоры - поэтому второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось для большого груза: $-Mg+N=0$, то есть $N=Mg$ или $F_{тр}=\mu Mg$
4. Подставляем выражение для силы трения в уравнение *: $-F-\mu Mg+mg=Ma+ma\Rightarrow \mu =\frac{-F+mg-a(M+m)}{Mg}$. Подставляя данные задачи $\mu =\frac{-1+0,25·10-0,8·(1+0,25)}{1·10}=0,05$

Ответ: коэффициент трения = 0,05