Ответ: β = α; T = mg∙cos α.
Решение. На шарик действуют две силы: сила тяжести и сила T натяжения нити (см. рисунок). Их
равнодействующая F сообщает шарику такое же ускорение a, какое имеет тележка, т.е. F = ma. Заметим теперь, что тележка движется по наклонной
плоскости без трения с ускорением, равным по величине g∙sinα. Значит, ma=mg∙sinα;
это как раз проекция силы тяжести mg на направление движения тележки. Следовательно,
проекция силы T на это же направление равна
нулю, т.е. T направлена перпендикулярно
наклонной плоскости. Поскольку сила T
направлена вдоль нити, получаем, что нить перпендикулярна наклонной плоскости,
т.е. β=α. Отсюда T = mg∙cos α.