برای حل این سوال باید از تعادل نیرویها استفاده کنیم. جسم ۵ کیلوگرمی روی سطح افقی است و نیروی اصطکاک دارد. نیروی اصطکاک حداکثر ۲۰ نیوتن است.
در تعادل مکانیکی، مجموع نیروهای وارد بر جسم در هر جهت برابر با صفر است. در این سیستم، دو نیروی اصلی داریم:
1. نیروی اصطکاک که برابر ۲۰ نیوتن است و مانع حرکت میشود.
2. نیروی کششی که توسط وزنهها ایجاد میشود.
نیروی کششی ناشی از وزنه ۷ کیلوگرمی برابر:
\[ T_1 = 7 \times 10 = 70 \, \text{N} \]
نیرویی که وزنه M باید تامین کند تا جسم ۵ کیلوگرمی ثابت بماند:
\[ T_2 = M \times 10 \]
در حالت تعادل:
\[ T_1 - T_2 = 20 \]
\[ 70 - M \times 10 = 20 \]
\[ M \times 10 = 50 \]
\[ M = 5 \]
بنابراین، وزنه M باید ۵ کیلوگرم باشد تا جسم ۵ کیلوگرمی ثابت باقی بماند. پاسخ گزینه 2 است: 5 کیلوگرم.
