U = 30 В.
Объяснение:
Как следует из закона Ома, сила тока на участке цепи пропорциональна напряжению, приложенному к концам участка, и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка:
I = U/R .
Отсюда падение напряжения на участке
U = I*R.
Считаем, что амперметр работает без погрешности, тогда его показания тождественны силе тока в участке цепи:
I = Pa = 5 A.
Определим эквивалентное сопротивление.
Резисторы R1, R2 и R3 соединены параллельно, их эквивалентное сопротивление
Ом.
Теперь резистор R123 и резистор R4 соединены последовательно, эквивалентное сопротивление
R = R1234 = R123+R4 = 1+5 = 6 Ом.
Тогда приложенное напряжение
U = I*R = 5*6 = 30 В.
Скольжение начнется, когда сила, действующая на палец, сравняется с силой трения. Линейка давит на пальцы с разной силой, т. к. лежит несимметрично. Коэффициент трения покоя примерно одинаков, но сила трения пропорциональна еще и весу (силе давления линейки на палец) . Поэтому скользить будет только один палец. Медленность движения обеспечивает примерную компенсацию силы трения до 0 и движение без ускорения. По мере продвижения точки опоры к середине линейки, действующая на опору сила веса будет увеличиваться. В какой-то момент сила трения скольжения сравняется с силой трения покоя на втором пальце - там тоже начнется скольжение. Но трение скольжения чуть меньше трения покоя, поэтому мы уменьшим силу, действующую на палец (чтобы сохранить медленность и равномерность движения) . При этом скольжение по первому пальцу прекратится, а линейка будет скользить только по второму пальцу и т. д.
То есть причина в изначально несимметричном положении линейки (или чуть разных коэффициентах трения в точках опоры) и в том, что трение скольжения меньше трения покоя при том же весе.
