Решение
Дано:
m = 5 \text{ кг}, \quad \mu = 0{,}1, \quad g = 10 \text{ м/с}^2
Найти:
F_{\min} — ?
⠀
Решение:
На брусок действуют четыре силы: сила тяжести mg (вниз), искомая прижимающая сила F (горизонтально к стене), сила реакции опоры N (от стены, противоположно F), сила трения F_{тр} (вверх, удерживает брусок).
Минимальная сила соответствует условию равновесия: ускорение равно нулю. Запишем второй закон Ньютона в проекциях.
Ось X (горизонтально):
F = N
Ось Y (вертикально):
F_{тр} = mg
В предельном случае сила трения равна максимальной силе трения покоя (= силе трения скольжения):
F_{тр} = \mu N
Подставляем N = F:
\mu F = mg
Отсюда:
F = \dfrac{mg}{\mu} = \dfrac{5 \cdot 10}{0{,}1} = \dfrac{50}{0{,}1} = 500 \text{ Н}