برای محاسبه نیروی پیشران هواپیما، ابتدا باید برخی اطلاعات را در این سوال بررسی کنیم و از فرمولهای فیزیکی مربوطه استفاده کنیم.
1. **تبدیل واحد سرعت**: سرعت نهایی باید از واحد کیلومتر بر ساعت به متر بر ثانیه تبدیل شود.
\[
v = 216 \text{ km/h} = \frac{216 \times 1000}{3600} = 60 \text{ m/s}
\]
2. **محاسبه شتاب (a)**: از فرمول شتاب استفاده میکنیم:
\[
a = \frac{v - u}{t}
\]
که در آن \( v \) سرعت نهایی (60 m/s)، \( u \) سرعت اولیه (0 m/s) و \( t \) زمان (3 s) است:
\[
a = \frac{60 - 0}{3} = 20 \text{ m/s}^2
\]
3. **محاسبه نیروی خالص (F_net)**: با استفاده از قانون دوم نیوتن، نیروی خالص را محاسبه میکنیم:
\[
F_{\text{net}} = m \cdot a
\]
که در آن \( m \) جرم هواپیما (2000 kg) و \( a \) شتاب (20 m/s²) است:
\[
F_{\text{net}} = 2000 \cdot 20 = 40000 \text{ N}
\]
4. **محاسبه نیروی پیشران (F_thrust)**: نیروی پیشران به صورت زیر محاسبه میشود:
\[
F_{\text{thrust}} - F_{\text{drag}} = F_{\text{net}}
\]
با توجه به اینکه نیروی مقاومت هوا (نیروی کششی) برابر با 5000 N است، معادله به صورت زیر خواهد بود:
\[
F_{\text{thrust}} - 5000 = 40000
\]
پس:
\[
F_{\text{thrust}} = 40000 + 5000 = 45000 \text{ N}
\]
بنابراین نیروی پیشران هواپیما برابر با 45000 نیوتن است.
