Для решения задачи необходимо применить второй закон Ньютона к бруску и доске, учитывая силы трения, натяжения нити и внешнюю силу F.
Обозначения:
Запишем уравнения движения для бруска (в проекции на ось x):
$$ F_{тр1} - T = -ma $$Сила трения (F_{тр1}) между бруском и доской равна:
$$ F_{тр1} = \mu_1 N_2 = \mu_1 mg $$Уравнение принимает вид:
$$ \mu_1 mg - T = -ma $$Запишем уравнения движения для доски (в проекции на ось x):
$$ F - F_{тр1} - T - F_{тр2} = Ma $$Сила трения (F_{тр2}) между доской и поверхностью равна:
$$ F_{тр2} = \mu_2 N_1 = \mu_2 (Mg + N_2) = \mu_2 (Mg + mg) $$Уравнение для доски принимает вид:
$$ F - \mu_1 mg - T - \mu_2 (Mg + mg) = Ma $$Выразим силу натяжения нити (T) из уравнения для бруска:
$$ T = \mu_1 mg + ma $$Подставим выражение для (T) в уравнение для доски:
$$ F - \mu_1 mg - (\mu_1 mg + ma) - \mu_2 (Mg + mg) = Ma $$Упростим уравнение:
$$ F - 2\mu_1 mg - ma - \mu_2 Mg - \mu_2 mg = Ma $$ $$ F - \mu_2 Mg = Ma + ma + 2\mu_1 mg + \mu_2 mg $$ $$ F - \mu_2 Mg = Ma + m(a + 2\mu_1 g + \mu_2 g) $$Выразим массу бруска (m):
$$ m = \frac{F - \mu_2 Mg - Ma}{a + 2\mu_1 g + \mu_2 g} $$Подставим численные значения: (F = 6) Н, (M = 0.8) кг, (a = 1) м/с², (\mu_1 = 0.5), (\mu_2 = 0.3), (g = 9.8) м/с²:
$$ m = \frac{6 - 0.3 \cdot 0.8 \cdot 9.8 - 0.8 \cdot 1}{1 + 2 \cdot 0.5 \cdot 9.8 + 0.3 \cdot 9.8} $$ $$ m = \frac{6 - 2.352 - 0.8}{1 + 9.8 + 2.94} $$ $$ m = \frac{2.848}{13.74} $$ $$ m \approx 0.207 \text{ кг} $$Ответ: Масса бруска (m \approx 0.207) кг.