2.1.44∗. Определите установившуюся скорость тела, находящегося на наклонной плоскости, которая с большой частотой меняет одно направление своей скорости $u$ на противоположное. Направление движения плоскости показано на рисунке. Коэффициент трения $\mu$, угол наклона плоскости $\alpha , \, \text{tg} \alpha < \mu .$
Решение
Силы действующие на тело
Т.к. скорость меняется быстро, то тело не успевает сдвинуться в горизонтальном направлении и всё время движется в направлении $\vec{v}$
Т.к. $v=\text{const}$, то в направлении вдоль скорости $\vec{v}$ отсутствует ускорение
$$mg\sin\alpha = \mu mg \cos\alpha\cos\beta$$
$$\cos\beta = \frac{\tan\alpha}{\mu}$$
Из геометрических соображений модули векторов $\vec{v}$ и $\vec{u}$ связаны соотношением