4. К вертикальной стене горизонтальной силой, модуль которой F = 20 Н, прижимается брусок массой m = 2,0 кг. Чтобы брусок мог скользить вниз вдоль стены с ускорением, модуль которого a = 1,0 м/с², при коэффициенте трения μ = 0,10, к нему следует приложить вертикальную силу, модуль которой равен: 1) 10 Н; 2) 16 Н; 3) 20 Н; 4) 32 Н; 5) 40 Н.

Горизонтальная сила прижимает брусок к стене, поэтому реакция опоры равна N = 20 Н. Сила трения направлена вверх и равна F_тр = μN = 0,10 · 20 = 2 Н.

Выберем направление вниз за положительное. По второму закону Ньютона: mg − F_тр − F_в = ma, где F_в — приложенная вертикальная сила, направленная вверх.

F_в = m(g − a) − F_тр = 2,0(10 − 1,0) − 2 = 16 Н.

Ответ: 2) 16 Н.