Ответ:

Для розв’язання задачі потрібно використовувати другий закон Ньютона:

F = m * a

де F – сила, яка діє на тіло, m – маса тіла, a – прискорення, яке набуває тіло.

З малюнка видно, що сила, яка діє на тіло, складається з двох частин:

1. Сила, яка направлена вгору і протистоїть русі тіла (сила тертя).

2. Сила, яка направлена вправо і забезпечує рух тіла.

Таким чином, можна записати рівняння:

F - Fтр = m * a

де Fтр – сила тертя, а F – сила, яку прикладають до тіла.

Оскільки тіло переміщується горизонтально, то можна припустити, що прискорення у горизонтальному напрямку a = 0. Тоді рівняння набуде вигляду:

F - Fтр = 0

або

F = Fтр

За законом тертя Кулона, сила тертя дорівнює добутку коефіцієнта тертя і сили нормалі:

Fтр = μ * N

де N – сила нормалі, яка діє на тіло (в даному випадку вона дорівнює силі тяжіння).

Таким чином, можна записати:

F = μ * N

Але сила, яку прикладають до тіла, є силою тяжіння:

F = m * g

де g – прискорення вільного падіння.

Отже, маємо:

μ * N = m * g

Але N = m * g (закон взаємодії тіл)

Тоді:

μ * m * g = m * g

μ = 0,3

Отже, маса тіла дорівнює:

m = F / g

m = (μ * N) / g

m = (μ * m * g) / g

m = μ * m

m = F / g = 40 / 9,81 ≈ 4,08 (кг)