ответ: Х(t) = А*cos (ωt+φo) - уравнение гармонических колебаний,
где А - амплитуда, ω - циклическая частота, φo - начальная фаза.
ω = 2π/Т, где Т - период колебаний.
При t=0 X(0)=A*cos(φo) = 20 см = 0,2 метра - по условию задачи.
Ускорение - это вторая производная смещения Х по времени,
Х' = - A*ω*sin(ωt+φo), X'' = - A*ω^2 * cos(ωt+φo), откуда видно, что
максимальное ускорение а(max) = A*ω^2, откуда А = а(max)/ω^2.
Т.к. ω = 2π/Т, то А = а(max) * Т² / (4*π²). Поскольку X(0)=A*cos(φo),
то X(0) = (а(max) * Т² / (4*π²) ) * cos(φo), откуда
cos(φo) = 4*π²*Х(0) / (а(max) * Т²) = 4*π²*0,2/(0,5*4²) = π²/10,
откуда начальная фаза φo = arccos (π²/10) ≈ 9° (примерно 9 градусов)
Уклон горы 15% соответствует тангенсу угла наклона, который равен:
α = arc tg 0,15 = 0,14889 радиан или 8,530766 градуса.
Нормальное усилие на поверхность горы равно Fн = mgcosα = 900*9,81* 0,988936 = 8731,319 H.
При коэффициенте трения к = 0,2 автомобиль может развить усилие
F = Fн*k = 8731,319*0,2 = 1746,264 H.
Скатывающее усилие равно Fн*tgα = 8731,319*0,15 = 1309,698 H.
На ускорение автомобиля остаётся усилие 1746,264 - 1309,698 =
= 436,566 Н.
Ускорение равно a = F/m = 436,566/900 = 0,485073 м/с².