راهنمایی کوتاه: برای حل این مسئله، ابتدا نیروهای وارد بر جسم را شناسایی کرده و سپس از قانون دوم نیوتن استفاده میکنیم.
گامبهگام:
- ۱) نیروهای وارد بر جسم را شناسایی میکنیم:
– نیروی کشش به راست: ۴۰ نیوتون
– نیروی اصطکاک جنبشی به چپ: ۳۰ نیوتون
– نیروی وزن به پایین
– نیروی عمودی سطح به بالا - ۲) برای محاسبه شتاب، فقط نیروهای افقی مؤثر هستند. نیروی خالص افقی برابر است با:
نیروی خالص = نیروی کشش – نیروی اصطکاک - ۳) محاسبه نیروی خالص:
۴۰ نیوتون – ۳۰ نیوتون = ۱۰ نیوتون (به سمت راست) - ۴) از قانون دوم نیوتن استفاده میکنیم:
نیروی خالص = جرم × شتاب
Fخالص = m × a - ۵) مقادیر را جایگزین میکنیم:
۱۰ = ۲ × a - ۶) شتاب را محاسبه میکنیم:
a = ۱۰ ÷ ۲ = ۵
پاسخ نهایی:
- الف) نیروهای وارد بر جسم: نیروی کشش (۴۰ نیوتون به راست)، نیروی اصطکاک جنبشی (۳۰ نیوتون به چپ)، نیروی وزن (به پایین)، نیروی عمودی سطح (به بالا).
- ب) شتاب حرکت جسم ۵ متر بر مجذور ثانیه به سمت راست است.
رابطه: Fخالص = m × a
راهحل: ۱۰ = ۲ × a → a = ۵ m/s²
مثال مشابه: اگر جسمی ۳ کیلوگرمی را با نیروی ۵۰ نیوتون بکشیم و اصطکاک ۲۰ نیوتون باشد، نیروی خالص ۳۰ نیوتون و شتاب ۱۰ متر بر مجذور ثانیه میشود.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: سعی کن مسئلهای مشابه با جرم یا نیروهای مختلف طرح کنی و شتاب را محاسبه کنی. همچنین میتوانی درباره تفاوت اصطکاک ایستایی و جنبشی مطالعه کنی.
