برای حل این مسئله، باید نیروی اصطکاک ایستایی را محاسبه کنیم.
فرمول نیروی اصطکاک ایستایی به صورت زیر است:
\[ f_s = \mu_s \cdot N \]
که در آن:
- \( f_s \) نیروی اصطکاک ایستایی است.
- \( \mu_s \) ضریب اصطکاک ایستایی است که برابر با ۰/۶ است.
- \( N \) نیروی عمودی (نرمال) است.
در این مسئله، نیروی نرمال با وزن جسم برابر است چون جسم بر روی سطح افقی قرار دارد و حرکت نمیکند. وزن جسم را میتوان با استفاده از رابطهی زیر محاسبه کرد:
\[ N = m \cdot g \]
که در آن:
- \( m \) جرم جسم است که برابر با ۲ کیلوگرم است.
- \( g \) شتاب جاذبه است که برابر با ۱۰ متر بر مجذور ثانیه است.
بنابراین:
\[ N = 2 \, \text{kg} \times 10 \, \text{m/s}^2 = 20 \, \text{N} \]
حال، نیروی اصطکاک ایستایی را حساب میکنیم:
\[ f_s = 0.6 \times 20 \, \text{N} = 12 \, \text{N} \]
بنابراین، نیروی اصطکاکی که جسم را ثابت نگه میدارد ۱۲ نیوتن است.
