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

$f_k = \mu_k F_N = 0.3 \times 600 = 180\ \mathrm{N}$

$F_{net} = ma \Rightarrow T - f_k = ma \Rightarrow 420 - 180 = 60a \Rightarrow a = 4\ \mathrm{m/s^2}$

گام ۱ — نیروی عمودی سطح: جسم در راستای قائم حرکت نمی‌کند و طناب افقی است؛ پس نیروی عمودی سطح با وزن جسم برابر است:

$$F_N = mg = 60 \times 10 = 600\ \mathrm{N}$$

گام ۲ — نیروی اصطکاک جنبشی: جسم روی سطح می‌لغزد، پس اصطکاک جنبشی در خلاف جهت حرکت (به طرف چپ) به آن وارد می‌شود:

$$f_k = \mu_k F_N = 0.3 \times 600 = 180\ \mathrm{N}$$

گام ۳ — قانون دوم نیوتون در راستای افقی: نیروی کشش طناب به راست و اصطکاک به چپ است:

$$T - f_k = ma \Rightarrow 420 - 180 = 60a$$ $$a = \frac{240}{60} = 4\ \mathrm{m/s^2}$$