Для решения задачи давайте используем второй закон Ньютона и уравнение для силы трения.
Сила трения (F_тр) определяется как:
\[ F_тр = \mu \cdot N, \]
где:
- \( \mu \) — коэффициент трения (в данном случае мы используем коэффициент скольжения, \( \mu_s = 4 \)),
- \( N \) — нормальная сила, равная весу бруска, который мы хотим найти (в этом случае \( N = m \cdot g \), где \( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 \) — ускорение свободного падения).
Таким образом, у нас есть:
- Сила, действующая на брусок: 20 Н.
- Сила трения, действующая на брусок: \( F_тр = \mu_k \cdot m \cdot g \).
Поскольку брусок равномерно движется, это означает, что сила, действующая на него, равна силе трения:
\[ F = F_тр. \]
Подставляем наши значения:
\[ 20 = 4 \cdot m \cdot 9.81. \]
Теперь решим это уравнение:
\[ 20 = 39.24m, \] \[ m = \frac{20}{39.24} \approx 0.510 \, \text{кг}. \]
Таким образом, масса стального бруска составляет примерно 0.510 кг.