Небольшое тело массой m = 0,5 кг висит на невесомой нерастяжимой нити длиной l = 40 см, касаясь бруска массой M = 1,5 кг, покоящегося на шероховатой горизонтальной поверхности. Тело отвели в сторону так, что нить образовала угол α = 60° с вертикалью, и отпустили. Чему равен коэффициент трения скольжения между бруском и поверхностью, если в результате абсолютно упругого удара брусок сместился на расстояние s = 20 см?

Сделаем чертеж.

OB = L·cos α

h = L - OB = L - L·cos α = L·(1-cos α)

Потенциальная энергия:

Ep = m·g·h = 0,5·10·0,40·(1-cos 60°) = 1 Дж (1)

Работа силы трения:

A = Fтр·S = μ·M·g·S = 1,5·10·0,20·μ = 3·μ Дж (2)

По закону сохранения энергии приравняем (2) и (1):

3·μ = 1

μ = 1/3 ≈ 0,33