احسب القوة المحصلة المؤثرة في كرة كتلتها ١٥، ٠كجم وتسارعها ٢٠م / ث٢.
الإجابة الصحيحة هي : ق م = ١٥. ٠كجم × ٢٠ م /ث٢ = ٣ نيوتن.
القوة هي كمية متجهة تصف تأثير تفاعل على جسم. يمكن أن تتسبب القوة في تغيير حركة الجسم أو تشوهه. يتم قياس القوة بوحدة نيوتن (N).
ما هي الكتلة؟
الكتلة هي مقياس لمقاومة الجسم للتسارع. كلما زادت كتلة الجسم، زاد مقدار القوة اللازمة لتسريعه. تقاس الكتلة بالكيلوغرام (كجم).
ما هو التسارع؟
التسارع هو مقياس لمعدل تغير السرعة. يتم قياس التسارع بوحدة متر لكل ثانية مربعة (م/ث²).
القوة المحصلة
القوة المحصلة المؤثرة على جسم هي مجموع جميع القوى المؤثرة عليه. إذا كانت القوة المحصلة تساوي صفرًا، فإن الجسم إما في حالة سكون أو يتحرك بسرعة ثابتة. إذا كانت القوة المحصلة غير صفرية، فإن الجسم سيتسارع.
حساب القوة المحصلة
لحساب القوة المحصلة المؤثرة على جسم، تحتاج إلى معرفة كتلة الجسم وتسارعه. ثم تستخدم المعادلة التالية:
“`
القوة المحصلة = الكتلة × التسارع
“`
مثال
لتوضيح كيفية استخدام هذه المعادلة، لنحسب القوة المحصلة المؤثرة على كرة كتلتها 15 كجم وتسارعها 20 م/ث².
أولا، نضع القيم في المعادلة:
“`
القوة المحصلة = 15 كجم × 20 م/ث²
“`
ثم نحسب القوة المحصلة:
“`
القوة المحصلة = 300 نيوتن
“`
لذلك، فإن القوة المحصلة المؤثرة على الكرة هي 300 نيوتن.
اتجاه القوة المحصلة
بالإضافة إلى مقدار القوة المحصلة، من المهم أيضًا معرفة اتجاهها. يتم تحديد اتجاه القوة المحصلة بمتجه يشير في اتجاه تسارع الجسم.
تأثير القوة المحصلة
تؤثر القوة المحصلة على الجسم بعدة طرق. يمكن أن يسبب التغيير في حركة الجسم أو تشوه الجسم أو كليهما معًا.
على سبيل المثال، إذا دفعت كرة، فإن القوة التي تبذلها تؤدي إلى تسارع الكرة. إذا دفعت جدارًا، فإن القوة التي تبذلها لا تؤدي إلى تسارع الجدار، ولكنها قد تؤدي إلى تشوه الجدار.
أنواع القوى
هناك العديد من أنواع القوى المختلفة، بما في ذلك:
قوى التلامس: هذه هي القوى التي تعمل عندما تتلامس جسمين. على سبيل المثال، عندما تدفع كرة، تكون قوة الاحتكاك هي قوة التلامس.
قوى المجال: هذه هي القوى التي تعمل على مسافة. على سبيل المثال، الجاذبية هي قوة مجال.
قوى رد الفعل: هذه هي القوى التي تعمل دائمًا في أزواج متساوية ومتقابلة. على سبيل المثال، عندما تدفع كرة، فإن الكرة تدفعك مرة أخرى بنفس المقدار من القوة التي تبذلها.
تطبيقات القوة
تُستخدم القوة في العديد من التطبيقات المختلفة، بما في ذلك:
المحركات: تعمل المحركات عن طريق تحويل الطاقة إلى قوة. على سبيل المثال، تعمل محركات السيارات عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية للبنزين إلى قوة ميكانيكية تعمل على تحريك السيارة.
الآلات: تعمل الآلات عن طريق تكبير القوة أو تغيير اتجاهها. على سبيل المثال، تعمل الرافعة عن طريق تكبير القوة التي تبذلها من أجل رفع الأشياء الثقيلة.
الهياكل: تعمل الهياكل عن طريق مقاومة القوى. على سبيل المثال، يعمل الجسر عن طريق مقاومة قوة الجاذبية للحفاظ على مركباته مرتفعة فوق الأرض.
القوة هي كمية مهمة تستخدم لوصف تأثير التفاعلات على الأجسام. وفهم القوة أمر ضروري لفهم حركة الأجسام وتصميم الهياكل والآلات.