Sorunun Çözümü
- Sistemin toplam kütlesi hesaplanır:
\(M = m_1 + m_2 = 1 \text{ kg} + 3 \text{ kg} = 4 \text{ kg}\) - Sisteme etki eden net kuvvet Newton'un İkinci Yasası'na göre bulunur:
\(F_{net} = M \cdot a\) - Yukarı yönlü F kuvveti ve aşağı yönlü toplam ağırlık (\(M \cdot g\)) dikkate alınarak net kuvvet denklemi yazılır. Sistem yukarı doğru ivmelendiği için F kuvveti ağırlıktan büyüktür:
\(F - M \cdot g = M \cdot a\) - F kuvveti yalnız bırakılır:
\(F = M \cdot a + M \cdot g = M \cdot (a + g)\) - Verilen değerler yerine konulur:
\(F = 4 \text{ kg} \cdot (2.5 \text{ m/s}^2 + 10 \text{ m/s}^2)\) - Hesaplama yapılır:
\(F = 4 \text{ kg} \cdot (12.5 \text{ m/s}^2) = 50 \text{ N}\) - Doğru Seçenek B'dır.