Для начала рассмотрим саму формулу мощности
Она состоит из отношения работы ко времени, так как время не может быть отрицательным, рассмотрим только работу
Работа может быть отрицательной в двух случаях, например при трении.
То есть когда тело двигают по некоторой плоскости, с каким-то коэффициентом трения, сила трения совершает отрицательную работу, так как противоположно направлена силе, движущей предмет.
Второй случай, это при расширении или сжатии газа. Когда сосуд с газом уменьшают, газ совершает отрицательную работу. Формула работы газа: A = pΔV, где p - давление газа, ΔV - дельта объёма сосуда в котором находится газ.
1) amax = Fтр₀ / m - максимальное ускорение которое может сообщить сила трения покоя
amax = k * m * g / m = k * g = 0,1 * 10 м/с² = 1,0 м/с²
2) к доске приложена сила F = 20 Н
со стороны бруска на доску действует сила трения равная по 3-му закону Ньютона силе трения покоя Fтр = Fтр₀ = k * m * g
запишем уравнение 2-го закона Ньютона для доски
F - Fтр = (M + m) * a => a = (F - k * m * g) / (M + m)
a₁ = (20 Н - 0,1 * 10 кг * 10 м/с²) / 30 кг = 0,33 м/с² - a₁ < amax => брусок не скользит
a₂ = (60 Н - 0,1 * 10 кг * 10 м/с²) / 30 кг = 1,67 м/с² - a₂ > amax => брусок будет скользить
F = Fтр + (M + m) * a = 0,1 * 10 кг * 10 м/с² + 30 кг * 1,0 м/с² = 40 Н - сила приложенная к доске при которой начинается скольжение бруска по доске
