Номер 4, страница 55 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

4. Поставьте на тележку брусок (рис. 47) и потяните её за верёвку. Первый раз резко и быстро приведите тележку в движение, второй раз — медленно. Опишите, что произойдёт в каждом случае и почему.

Рис. 47

Первый случай: тележку резко и быстро приводят в движение

Когда тележку резко дёргают, она получает большое ускорение. Брусок, находящийся на ней, в силу своей инертности стремится сохранить состояние покоя. Единственная сила, которая может заставить брусок двигаться вместе с тележкой, — это сила трения покоя. При очень большом ускорении тележки требуемая для разгона бруска сила ($F=ma$) может превысить максимальную силу трения покоя. В результате брусок начнёт скользить по тележке в направлении, противоположном движению, и может упасть с неё. Фактически, тележка "выскальзывает" из-под бруска.

Ответ: Брусок сместится назад относительно тележки и, скорее всего, упадёт с неё. Это происходит из-за инерции: брусок стремится сохранить состояние покоя, а силы трения покоя не хватает, чтобы сообщить ему такое же большое ускорение, как у тележки.

Второй случай: тележку приводят в движение медленно

Когда тележку приводят в движение медленно и плавно, её ускорение невелико. В этом случае сила трения покоя, действующая между бруском и тележкой, оказывается достаточной, чтобы сообщить бруску такое же ускорение. Инертность бруска "преодолевается" силой трения. Поскольку ускорение ($a$) мало, то и необходимая для движения бруска сила ($F=ma$) тоже мала и не превышает максимального значения силы трения покоя. В результате брусок и тележка движутся как единое целое.

Ответ: Брусок будет двигаться вместе с тележкой, сохраняя своё положение на ней. При медленном разгоне ускорение мало, и силы трения покоя достаточно, чтобы брусок двигался вместе с тележкой.