Question

Мальчик толкает груз в виде параллелепипеда равномерно по горизонтальному полу, упирая руки о верхне ребро груза и направля силу горизонтально. Длина (в направлении движения) груза превышает его высоту в два раза. Коэффициент трения скольжения не постоянна, а в направлении движения растёт от нуля постепенно и неограниченно. Наибольшая сила, которую может развивать мальчик, в два раза превышает вес груза.
При достижении какого значения коэффициента трения скольжения дальнейше ведение груза указанным образом будет нарушено или вобще станет невозможным?

Answer 1

В условии ничего не сказано про квадрокоптеры, которые поднимают этот груз над полом. Видать, автор, как это ни дико, предлагает решать задачу исходя из условий, что у мальчика нет квадрокоптеров. Где мы откопали этого автора - это, конечно, самый главный вопрос задачи, ибо перемещать груз толканием - такой способ распространился гораздо позже, чем была решена проблема лёгкого подъёма грузов. Так что исторически задача безграмотна.

А по математике: нужно сделать какой-то такой рисунок. Сила мальчика - синя стрелка, сила тяжести - красная, сила подъёма - светло-зелёная (даже когда нет ни коптера, ни антигравитационной платформы, ящик всё равно не падает - это действует закон пола, гласящий, что с пола упасть нельзя) , сила трения - оранжевая, сила инерции - фиолетовая.
Моменты сил относительно опрокидывания вокруг правого нижнего угла -
1:сила толкания, умноженная на высоту,
2: сила тяжести, умноженная на полширины, т. е. тоже на высоту,
3: сила инерции, умноженная на полвысоты,
4: сила подъёма (в древние времена её называли силой реакции опоры) , меняющаяся так, чтобы ничто не опрокидывалось.
Сила трения вобще не интересна, её момент - нуль.

На этом рисунке видно, что если этот древний мальчик обладает мозгом гуппи (рыбка такая, памяти на несколько секунд) и не желает толкать груз с ускорением (сила инерции равна нулю) , то максимальная сила, после которой груз опрокидывается, равна силе тяжести на груз - при превышении этой силы сила реакции опоры должна вылезти за пределы груза, чтобы дать вращательный момент в нужную сторону.

Ответ:

Answer 2

Стало интересно, а почему мальчик толкает груз?
По иде, груз может толкать и девочка и старый дед или бабка. Если надо подчеркнуть физическую силу толкающего груз, то лучше чтобы груз толкал качок-пауэрлифтер.

PS