Задание 6 ЕГЭ по физике

42

Определим силы, действующие на шайбу:
Сила тяжести: $F_g = mg$, направлена вертикально вниз.
Сила трения: $F_{\text{тр}}$, направлена против движения шайбы (вниз по наклонной плоскости).
Сила реакции опоры: $N$, направлена перпендикулярно плоскости.

Разложим силу тяжести на составляющие:
Вдоль наклонной плоскости: $F_{g\parallel} = mg \sin \alpha$.
Перпендикулярно плоскости: $F_{g\perp} = mg \cos \alpha$.

Найдем силу реакции опоры:
Поскольку шайба не движется перпендикулярно плоскости, сумма сил вдоль оси $Oy$ равна нулю:
$N = F_{g\perp} = mg \cos \alpha$Найдем силу трения:
Сила трения определяется как:
$F_{\text{тр}} = \mu N = \mu mg \cos \alpha.$ Это соответствует формуле $2.$

Определим ускорение шайбы:
Вдоль наклонной плоскости (ось $Ox$) действуют две силы: $F_{g\parallel}$ и $F_{\text{тр}}$, обе направлены вниз по плоскости. По второму закону Ньютона:
$ma = F_{g\parallel} + F_{\text{тр}} = mg \sin \alpha + \mu mg \cos \alpha.$ Отсюда ускорение:
$a = g \sin \alpha + \mu g \cos \alpha = g (\sin \alpha + \mu \cos \alpha).$ Это соответствует формуле $4.$

Установим соответствие:
$А)$ модуль ускорения: $4.$
$Б)$ модуль силы трения: $2.$