سوال ۷ — سؤال ۷ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — شهریور ۱۴۰۵، نوبت صبح

$F_{net} = ma \Rightarrow T - f_k - f_D = ma$

$T - 200 - 300 = 1500 \times 2 \Rightarrow T = 3500\ \mathrm{N}$

نیروهای افقی وارد بر خودروی سواری را مشخص می‌کنیم. جهت حرکت (راست، جهت محور $x$) را مثبت می‌گیریم:

• نیروی کشش طناب $T$ به سمت راست (مثبت)؛
• نیروی اصطکاک $f_k = 200\ \mathrm{N}$ و نیروی مقاومت هوا $f_D = 300\ \mathrm{N}$، هر دو در خلاف جهت حرکت (منفی).

در راستای قائم، وزن و نیروی عمودی سطح هم‌دیگر را خنثی می‌کنند. قانون دوم نیوتون در راستای افقی:

$$F_{net} = ma \Rightarrow T - f_k - f_D = ma$$

جای‌گذاری:

$$T - 200 - 300 = 1500 \times 2 = 3000$$ $$T = 3000 + 500 = 3500\ \mathrm{N}$$

یعنی طناب باید هم نیروهای مقاوم ($500\ \mathrm{N}$) را خنثی کند و هم $3000\ \mathrm{N}$ نیروی خالص برای شتاب دادن به خودرو فراهم کند.