Исследуя факторы, вызывающие ускорение, студент использовал малоинерционную тележку, которую можно считать

объект - небольшую массу $m$ на нити длиной $L$, держа эту нить в горизонтальном положении. Затем он отпустил массу и наблюдал, как тележка ускорялась. Студент хочет узнать, какие физические факторы влияют на величину этого ускорения.

Для понимания ускорения тележки, в первую очередь нужно обратиться к второму закону Ньютона. В соответствии с этим законом, ускорение $a$ тела пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально его массе. Формула второго закона Ньютона записывается следующим образом:

$$F=m\cdot a$$

где $F$ - сила, действующая на тело, $m$ - масса тела, $a$ - ускорение тела.

В данной задаче мы можем считать, что трение между тележкой и столом пренебрежимо мало, поэтому необходимо рассмотреть только силы, действующие на массу, прикрепленную к нити.

Основной физической силой, влияющей на движение массы, является сила тяжести $F_g$. В данном случае она действует в направлении вертикали вниз. Величина силы тяжести определяется формулой:

$$F_g=m\cdot g$$

где $g$ - ускорение свободного падения, примерно равное $9.8{\text{м/с}}^2$ на Земле.

Так как масса находится в горизонтальном положении, сила тяжести направлена вниз, и масса находится в равновесии. Для начала движения массы необходима горизонтальная составляющая силы натяжения нити $F_t$. Из-за этого возникает ускорение тележки.

Нитка, к которой прикреплена масса, держится горизонтально. Следовательно, сила натяжения нити становится горизонтальной силой, действующей на тележку. Величина горизонтальной силы натяжения нити, действующей на массу, равна величине $F_t$ и направлена по направлению горизонтального движения тележки.

С учетом этих факторов, можно записать равенство сил в горизонтальном направлении:

$$F_t=m\cdot a$$

Теперь, используя геометрические соображения, можно выразить эту силу через известные параметры: массу м $m$ и длину нити $L$.

Из геометрии треугольника можно установить, что горизонтальная составляющая силы натяжения нити равна:

$$F_t=m\cdot g\cdot \sin (\theta )$$

где $\theta$ - угол наклона нити к горизонту. В данной задаче нить держится горизонтально, поэтому угол наклона $\theta$ равен нулю, а $F_t$ равно нулю.

С учетом этого ускорение тележки $a$ равно нулю, и нет физических факторов, вызывающих ускорение.