برای حل این سوال، ابتدا باید از رابطه بین نیرو، جرم و شتاب استفاده کنیم. طبق قانون دوم نیوتون:
\( F = m \cdot a \)
1. **تبدیل سرعت به متر بر ثانیه**:
سرعت نهایی \( v \) معادل \( 54 \) کیلومتر بر ساعت است. باید این را به متر بر ثانیه تبدیل کنیم:
\[
54 \, \text{km/h} = \frac{54 \times 1000}{3600} \, \text{m/s} = 15 \, \text{m/s}
\]
2. **محاسبه شتاب \( a \)**:
با استفاده از فرمول \( a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \):
\[
a = \frac{15 - 0}{10} = 1.5 \, \text{m/s}^2
\]
3. **محاسبه نیروی کل \( F \)**:
جرم \( m = 1 \) تن که معادل \( 1000 \) کیلوگرم است.
\[
F = 1000 \times 1.5 = 1500 \, \text{N}
\]
4. **کمک‌کردن نیروی مورد نیاز برای غلبه بر اصطکاک**:
نیروی اصطکاک برابر با \( 300 \) نیوتن است. بنابراین، نیروی موتور باید برابر باشد با:
\[
F_{\text{motor}} = F + \text{نیروی اصطکاک} = 1500 + 300 = 1800 \, \text{N}
\]
پس نیروی موتور \( 1800 \) نیوتن است. جواب گزینه "ج" است.
