Из формулы потенциальной энергии видно, что нулевой уровень её будет только в одной точке с координатами (0;0;0). чем дальше частица от этой точки, тем выше её потенциальная энергия. ещё одно замечание связано с тем, что работа силы поля равна разности потенциальных энергий в конце и начале пути. теперь можно подставить значения координат точек и посчитать потенциальную энергию двух этих положений U1=18; U2=18; => работа на данном пути равна нулю. это полно представить так, что вокруг точки (0;0;0) есть области с одинаковыми уровнями энергии, если бы в формуле энергии небыло бы двойки перед х^2 то эта область имела бы форму сферы, а так она будет иметь такую каплевидную фору симметричную относительно оси Ох. эта область как раз будет характеризоваться тем, что работа потенциальной силы в этой области будет равна нулю
Я решу всё подробно, но в ходе решения будет понятно, что не будет брусок ускоряться, так что я покажу фишку, с которой стоит начинать решение подобных задач, но это в конце. Начертим чертёж, по которому мы предполагаем, что брусок всё-таки двигается. теперь расписываем силы по осям. Ось Y возьмём перпендикулярно накл. плоскости и направим по направлению силы нормальной реакции опоры. Ось X возьмём параллельно ей и направим вниз по наклонной плоскости. так m;Y=> N-mg*cosL=0=>N=mg*cosL( cos L из проекции на ось x(L= альфа=30 градусов)) m;X=> mg*sinL - fтр=ma, где fтр=µ*N, А N нам известно. таким образом mg*sinL - µmg*cosL=ma Массы сокращаются => g*sinL -µg*cosL=a Отсюда сразу видно, что a будет меньше нуля, ибо получается 5-sqrt(3)*g =a=-12.32, если подставить твоё значение силы трения ( 0.866). ответ : никуда он двигаться не будет( сам по себе, о чём в задаче и говорится ( ибо не говорится об обратном). Теперь фокус tgL0 = µ - условие при котором брусок находится на грани скольжения. В нашем случае тангенс альфа равен 0.577, а сила трения куда больше. Таким образом задача решается в одно действие, при условии, что µ > tgL0. Достаточно подробно?)
Начертим чертёж, по которому мы предполагаем, что брусок всё-таки двигается.
теперь расписываем силы по осям.
Ось Y возьмём перпендикулярно накл. плоскости и направим по направлению силы нормальной реакции опоры.
Ось X возьмём параллельно ей и направим вниз по наклонной плоскости.
так
m;Y=> N-mg*cosL=0=>N=mg*cosL( cos L из проекции на ось x(L= альфа=30 градусов))
m;X=> mg*sinL - fтр=ma, где fтр=µ*N, А N нам известно.
таким образом
mg*sinL - µmg*cosL=ma
Массы сокращаются =>
g*sinL -µg*cosL=a
Отсюда сразу видно, что a будет меньше нуля, ибо получается
5-sqrt(3)*g =a=-12.32, если подставить твоё значение силы трения ( 0.866).
ответ : никуда он двигаться не будет( сам по себе, о чём в задаче и говорится ( ибо не говорится об обратном).
Теперь фокус
tgL0 = µ - условие при котором брусок находится на грани скольжения. В нашем случае тангенс альфа равен 0.577, а сила трения куда больше. Таким образом задача решается в одно действие, при условии, что µ > tgL0.
Достаточно подробно?)