Для решения этой задачи, сначала определим основные силы, действующие на брусок, и затем составим уравнение равновесия.
Сила тяжести \( F_g \): \[ F_g = m \cdot g \] где \( m = 0.4 \) кг, \( g \approx 9.81 \) м/с² (ускорение свободного падения). \[ F_g = 0.4 \cdot 9.81 \approx 3.924 \, \text{Н} \]
На брусок действуют следующие силы:
- Вертикальная сила тяжести \( F_g \) вниз.
- Нормальная сила от стены \( N \) в горизонтальном направлении (14 Н).
- Сила трения \( F_{tr} \) вверх, которая определяется по формуле: \[ F_{tr} = \mu \cdot N \] где \( \mu = 0.75 \) — коэффициент трения. \[ F_{tr} = 0.75 \cdot 14 = 10.5 \, \text{Н} \]
Обозначим силу, которую нужно приложить вертикально вверх, как \( F_v \).
В равновесии по вертикали: \[ F_v - F_g - F_{tr} = 0 \] Подставим известные значения: \[ F_v - 3.924 - 10.5 = 0 \]
Найдем \( F_v \): \[ F_v = 3.924 + 10.5 = 14.424 \, \text{Н} \]
Таким образом, минимальная сила, которую нужно приложить к бруску по вертикали, чтобы равномерно поднимать его вверх, составляет приблизительно 14.42 Н.