Какую горизонтальную силу нужно приложить к бруску массой 8 кг, находящемуся на горизонтальной поверхности, чтобы

Для решения этой задачи нам понадобятся теория и формулы, связанные с движением тела и трением.

1. Первым шагом, рассмотрим применение горизонтальной силы и трения. Если мы приложим горизонтальную силу $F$ к бруску, то эта сила будет преодолевать силу трения $F_{тр}$. Сила трения возникает в результате взаимодействия поверхностей бруска и горизонтальной поверхности.

2. Вторым шагом, воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В нашем случае, ускорение - это изменение скорости тела со временем.

$$\sum F=m\cdot a$$

3. Третьим шагом, выразим ускорение через изменение скорости $a=\frac{v-u}{t}$, где $v$ - конечная скорость, $u$ - начальная скорость, $t$ - время.

В нашей задаче, начальная скорость равна нулю, так как брусок покоится. Конечная скорость равна 2 м/с, а время равно 2 секундам. Подставим в формулу:

$$a=\frac{2-0}{2}=1{\text{м/с}}^2$$

4. Четвёртым шагом, найдём силу трения $F_{тр}$ с использованием формулы для силы трения:

$$F_{тр}=\mu \cdot N$$

где $\mu$ - коэффициент трения, $N$ - сила реакции опоры, которая равна весу тела и определяется формулой:

$$N=m\cdot g$$

где $m$ - масса тела, $g$ - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с${}^2$).

В нашей задаче, масса $m$ равна 8 кг, а ускорение свободного падения $g$ равно 9,8 м/с${}^2$. Теперь мы можем рассчитать $N$ и $F_{тр}$:

$$N=8\cdot 9,8=78,4\text{Н}$$
$$F_{тр}=\mu \cdot N$$

Введём значение коэффициента трения $\mu$, которое необходимо для данной задачи.

5. В самом последнем шаге, рассчитаем необходимую горизонтальную силу $F$. Мы уже знаем, что сумма всех сил, действующих на брусок, равна $F-F_{тр}$. Она должна быть равна произведению массы на ускорение $m\cdot a$.

Следовательно, уравнение будет выглядеть так:

$$F-F_{тр}=m\cdot a$$

Подставим значения $F_{тр}=\mu \cdot N$, $N=m\cdot g$ и решим уравнение относительно $F$:

$$F-\mu \cdot m\cdot g=m\cdot a$$
$$F=m\cdot (a+\mu \cdot g)$$

Теперь мы можем подставить известные значения и решить уравнение:

$$F=8\cdot (1+\mu \cdot 9,8)$$

Вот и все! Теперь вы знаете формулы, которые позволяют решить данную задачу, и можете рассчитать необходимую горизонтальную силу, просто подставив значение коэффициента трения $\mu$.