Объяснение:
Дано :
m1 = 500 г = 0,5 кг
m = 300 г = 0,3 кг
μ = 0,2 кг
g = 10 Н/кг
-----------------------------------
а - ?
Т - ?
Запишем второй закон Ньютона для обоих тел проекциях на оси
( см. рисунок )
Для тела массой m1
Ox : m1a = T - Fтр.
Оу : 0 = N - m1g
Для тела массой m
Oy : ma = mg - T
Тогда
N = m1g
Мы знаем что
Fтр. = μN
Значит
Fтр. = μm1g
Теперь составив систему уравнений
m1a = T - μm1g
ma = mg - T
Решим систему методом сложения
a ( m + m1 ) = g( m - μm1 )
a = ( g( m - μm1 ) )/( m + m1 ) = 2,5 м/с²
Отсюда
Т = m( g - a )
T = 0,3( 10 - 2,5 ) = 2,25 Н
H=g*t₁²/2
Здесь t₁ - время подъема до верхней точки.
t₁ = √(2*H/g)
Время падения от самой высокой точки до высоты 10 метров:
t₂=√(2*(H-10)/g)
По условию сумма этих времен и равна 4:
4=√(2*H/g)+√(2*(H-10)/g)
Сократив на √(2/g) получаем:
√H + √(H-10) ≈ 9
Решая это иррациональное уравнение, получаем ДВА корня: максимальная высота, если камень поднимается вверх, вторая - когда камень падает:
H₁ ≈ 29 м
H₂ ≈ 97 м
(Решите иррациональное уравнение для уточнения результата - у меня подсчитано немного грубо...)