Умова задачі:

На брусок, який лежить на горизонтальній поверхні столу, прикладають постійну силу горизонтального напрямку 2,5 H. Коефіцієнт тертя ковзання між бруском і столом дорівнює 0,4. Знайти масу бруска.

Розв'язання:

Застосуємо закон Ньютона для знаходження сили тертя:

Fтертя = μN,

де μ - коефіцієнт тертя ковзання, N - нормальна сила, що діє на брусок з боку поверхні столу.

Знаходження нормальної сили:

За умовою задачі брусок лежить на горизонтальній поверхні, тому сила тяжіння, направлена вертикально вниз, і нормальна сила взаємодії дорівнює силі тяжіння:

N = mg,

де m - маса бруска, g - прискорення вільного падіння (9,8 м/с²).

Застосуємо другий закон Ньютона для рівнодійної сили, що діє на брусок:

Fрівн = ma,

де Fрівн - рівнодійна сила, a - прискорення руху бруска.

Зважаючи на те, що брусок тягнуть горизонтально з постійною силою, рівнодійна сила дорівнює силі тертя:

Fрівн = Fтертя.

Підставимо значення сили тертя та нормальної сили в другий закон Ньютона та отримаємо:

Fтертя = Fрівн = ma = m * a

μN = m * a

Знайдемо прискорення руху бруска:

a = Fрівн / m = Fтертя / m = μN / m

Підставимо значення N та розв'яжемо вираз для маси:

μN / m = a

m = μN / a = μmg / a

Підставимо відомі значення та отримаємо:

m = 0,4 * 9,8 кг/с² / (2,5 Н) ≈ 1,57 кг

Відповідь: маса бруска становить 1,57 кг