Динамика — Задание 20 ОГЭ по физике №00001942

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: $$F = \dfrac{mg}{\mu} = \dfrac{5 \cdot 10}{0{,}1} = \dfrac{50}{0{,}1} = 500 \text{ Н}$$