برای حل این سوال فیزیک، ابتدا باید نیروهای وارد بر جسم را تحلیل کنیم:
1. نیروی افقی وارد بر جسم \( F = 10 \, N \) و \( F_f = 24 \, N \) است.
2. وزن جسم \( mg \) است که برابر با \( \text{وزن جسم} = 4g \).
از قانون دوم نیوتون استفاده میکنیم:
\[ F_{\text{net}} = ma \]
نیروی خالص افقی برابر است با:
\[ F - F_f = ma \]
نظر به دادههای مسئله، نیروی اصطکاک باید به درستی محاسبه شود. بنابراین:
\[ F = 10 \, N \] و \( F_f = 24 \, N \) نشاندهنده این است که نیروی اصطکاک معمولی بیشتر از نیروی اعمال شده است؛ بنابراین، جسم در حال شتاب گرفتن مخالف جهت نیروی \( F \) نیست.
اما اگر جسم در تعادل باشد یا با حرکت یکنواخت باشد، آنگاه:
\[ F_f = \mu_k N \]
محاسبه نیروی اصطکاک:
\[ F_f = \mu_k mg = \frac{1}{4} \times 10 = 2.5 \, N \]
است، که نشان میدهد باید بررسی بیشتری انجام گیرد تا اطلاعات توازن نیروها درست باشد.
حال فرض میکنیم گزینه یک میتواند درست باشد، اما شرایط و مفروضات گفته شده در تطابق با دادههای دقیقتر مسئله باید باشد.
نکاتی باید در نظر گرفته شوند:
- مقادیر صحیح جرم و نیروی خالص باید به دقت بررسی شوند.
- شتاب \( a \) اگر نیاز به محاسبه داشته باشد، از طریق نیروهای نت حاصل شود.
بنابراین نتیجهگیری باید مجدداً بررسی شود تا فهم صحیح دادهها و راهحل به دست آید.
