Для розв'язання цієї задачі нам потрібно врахувати вплив горизонтальної сили тертя і вертикальної сили, що діє на брусок. Ми також можемо використовувати рівняння руху для обчислення часу. Ось як це можна зробити:

1. Розкладемо силу, що діє вниз на брусок (15 Н), на дві компоненти: вертикальну (F_v) і горизонтальну (F_h).

F_v = 15 Н * cos(30°) = 15 Н * √3/2 ≈ 25.98 Н

F_h = 15 Н * sin(30°) = 15 Н * 0.5 = 7.5 Н

2. Знайдемо силу тертя (F_тертя), використовуючи коєфіцієнт тертя (μ) та нормальну силу (N).

N = маса * прискорення вільного падіння * cos(30°) = 0.4 кг * 9.8 м/c² * √3/2 ≈ 18.12 Н

F_тертя = μ * N = 0.5 * 18.12 Н ≈ 9.06 Н

3. Розрахунок горизонтальної сили (F_нетто), яка прискорює брусок вздовж плоскості:

F_нетто = F_h - F_тертя = 7.5 Н - 9.06 Н ≈ -1.56 Н

4. Використовуючи другий закон Ньютона (F = m * a), знайдемо прискорення бруска:

-1.56 Н = 0.4 кг * a

a ≈ -3.9 м/c²

5. Знайдемо час (t), за який брусок пройде 4 метри вздовж плоскості:

s = (1/2) * a * t²

4 м = (1/2) * (-3.9 м/c²) * t²

8 м/(-3.9 м/c²) = t²

t ≈ √(8 м / 3.9 м/c²) ≈ 2.05 с

Отже, брусок пройде 4 метри вздовж плоскості приблизно за 2.05 секунди після того, як на нього діють вертикальна сила і сила тертя.