برای حل این مسئله، میتوانیم از قانون دوم نیوتون استفاده کنیم که میگوید نیروی خالص وارد بر جسم برابر است با حاصلضرب جرم جسم در شتاب آن.
1. ابتدا باید نیروی خالص را محاسبه کنیم. نیروها به سمت چپ و راست مشخص شدهاند:
- نیروی \( F_1 = 35 \, N \) به راست
- نیروی \( F_2 = 50 \, N \) به چپ
- نیروی \( F_3 \) را میخواهیم پیدا کنیم که به چپ وارد میشود.
2. نیروی خالص (\( F_{\text{خالص}} \)) برابر است با مجموع نیروهایی که به سمت چپ و راست وارد میشود:
\[
F_{\text{خالص}} = F_3 + 50 \, N - 35 \, N
\]
3. از قانون دوم نیوتون داریم:
\[
F_{\text{خالص}} = m \cdot a
\]
در این مسئله، \( m = 20 \, kg \) و \( a = 2.5 \, \frac{m}{s^2} \).
4. قرار دادن اعداد در رابطه فوق:
\[
F_3 + 50 \, N - 35 \, N = 20 \, kg \cdot 2.5 \, \frac{m}{s^2}
\]
5. محاسبه سمت راست رابطه:
\[
20 \, kg \cdot 2.5 \, \frac{m}{s^2} = 50 \, N
\]
6. حالا رابطه را ساده کرده و حل میکنیم:
\[
F_3 + 15 \, N = 50 \, N
\]
7. نیروی \( F_3 \) برابر است با:
\[
F_3 = 50 \, N - 15 \, N = 35 \, N
\]
بنابراین، نیروی \( F_3 \) برابر با \( 35 \, N \) به سمت چپ است.