Какая сила удерживает тела на наклонной плоскости?

Короткий ответ: на наклонной плоскости тело “удерживает” сила трения покоя.

Развёрнуто:

1. Разложим силы. На тело действуют:

• сила тяжести $mg$ вертикально вниз;

• нормальная реакция опоры $N$ перпендикулярно к плоскости;

• сила трения (если поверхности соприкасаются без смазки) вдоль плоскости, противоположно возможному скольжению.

Компонента тяжести вдоль плоскости равна $mg\sin\theta$, перпендикулярная — $mg\cos\theta$. Отсюда $N=mg\cos\theta$.

2. Если тело не скользит, то вдоль плоскости действует трение покоя величиной

но не больше максимально возможного значения

где $\mu_s$ — коэффициент трения покоя.

3. Условие “удержания” (равновесия) такое:

Пока угол меньше критического $\theta_{\max}=\arctan\mu_s$, трения покоя достаточно, тело не поедет. Если угол больше — трения покоя не хватает, тело начинает скользить, и дальше действует трение скольжения $F_k=\mu_k\,N$ (обычно $\mu_k<\mu_s$).

Итог: при обычном “лежит и не едет” тело удерживается силой трения покоя; нормальная реакция лишь давит перпендикулярно и “материал” для трения создаёт, а компоненту тяжести $mg\sin\theta$ трение уравновешивает. Если трения нет (идеально гладкая плоскость) — тело не удержится и поедет.