برای حل این سؤال، از قانون دوم نیوتون استفاده میکنیم که میگوید:
\[ F_{\text{net}} = m \times a \]
در اینجا:
- \( F_{\text{net}} \) نیروی خالص است.
- \( m \) جرم جسم است.
- \( a \) شتاب جسم است.
با توجه به اینکه نیروی اصطکاک جنبشی ۴۰ نیوتون است و نیروی وارد بر جسم به سمت جنوب ۱۰۰ نیوتون است، نیروی خالص وارد بر جسم به این صورت محاسبه میشود:
\[ F_{\text{net}} = 100 \, \text{N} - 40 \, \text{N} = 60 \, \text{N} \]
ما همچنین میدانیم که شتاب جسم \( a = 4 \, \text{m/s}^2 \) است. حالا میتوانیم معادله را به صورت زیر حل کنیم تا جرم \( m \) را بیابیم:
\[ 60 \, \text{N} = m \times 4 \, \text{m/s}^2 \]
\[ m = \frac{60 \, \text{N}}{4 \, \text{m/s}^2} \]
\[ m = 15 \, \text{kg} \]
بنابراین، جرم جسم ۱۵ کیلوگرم است.