1. تعريف الأسلوب
القوة هي شيء يجعل الأشياء تشعر. تسريعوبعبارة أخرى، القوة هي شيء يحرك أو يوقف أو يغير اتجاه حركة جسم ما.
الأسلوب هو كمية متجهة لذلك، للقوة مقدار واتجاه. رمز القوة هو F (قوة). F هو الرمز العام للقوة. توجد أنواع عديدة من القوة، وليس كل أنواعها تحمل الرمز F. وحدة قياس القوة الدولية هي كجم.م/ث2 المعروف أيضاً باسم نيوتن.
2. فهم القوة الكلية أو القوة المحصلة
القوة الكلية أو القوة المحصلة هي مجموع جميع القوى المؤثرة على جسم ما. القوة كمية متجهة، لذا تُحسب القوة الكلية باستخدام قاعدة جمع المتجهات.
مثال على المشاكل.
1.
القوة الكلية = 10 نيوتن، واتجاه القوة الكلية هو إلى اليمين.
2.
القوة الكلية تساوي 8 نيوتن، واتجاه القوة الكلية إلى اليمين.
3.
القوة الكلية = 0
4.
القوة الكلية = 0
5. إذا كانت كتل الأجسام متساوية، فإن الجسم الذي له أكبر تسارع هو...
مناقشة
ينص قانون نيوتن الثاني على أن مقدار التسارع الذي يتعرض له الجسم يتناسب طرديًا مع مقدار القوة المؤثرة عليه وعكسيًا مع كتلته. كما أن اتجاه التسارع أو اتجاه حركة الجسم يتناسب طرديًا مع اتجاه محصلة القوى المؤثرة عليه.
الصيغة الرياضية لقانون نيوتن الثاني: a = F / m
التسارع يتناسب طرديًا مع القوة، وبالتالي فإن الجسم ذو التسارع الأكبر هو الجسم الذي تؤثر عليه أكبر قوة محصلة.
الأسلوب هو كمية متجهة لذا، يتم تعديل جمع القوى وفقًا لقواعد جمع الكميات المتجهة. فإذا كانت القوى على خط مستقيم، تُجمع القوى في نفس الاتجاه وتُطرح القوى في الاتجاه المعاكس.
أ –> القوة المحصلة = 5 + 2 + 3 = 10 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليمين)
ب –> القوة المحصلة = 3 + 5 – 2 = 6 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليمين)
ج –> القوة المحصلة = 5 – 12 – 3 = -10 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليسار)
D –> القوة المحصلة = 3 – 5 – 12 = -14 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليسار).
تشير الإشارات الموجبة والسالبة فقط إلى اتجاه القوة المحصلة. القوة المحصلة تشير الإشارة الموجبة إلى أن اتجاه القوة المحصلة يكون إلى اليمين (يتحرك الجسم إلى اليمين) وتشير الإشارة السالبة إلى أن اتجاه القوة المحصلة يكون إلى اليسار (يتحرك الجسم إلى اليسار).
الإجابة الصحيحة هي د.
6. إذا كانت الأجسام التالية لها نفس الكتلة، فأي صورة لها أصغر تسارع؟
مناقشة
كتلة الجسم متساوية، وبالتالي فإن أصغر تسارع يمتلكه الجسم الذي تؤثر عليه أصغر قوة محصلة.
أ –> القوة المحصلة = 8 + 15 – 10 = 13 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليمين)
ب –> القوة المحصلة = 10 + 8 – 5 = 13 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليمين)
ج –> القوة المحصلة = 2 + 5 – 3 = 4 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليمين)
D –> القوة المحصلة = 8 + 4 – 5 = 7 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليمين)
الإجابة الصحيحة هي ج.
7. تتعرض أربعة أجسام متساوية الكتلة لعدة قوى في آن واحد كما هو موضح في الشكل التالي. أي جسم يتعرض لأصغر تسارع؟
مناقشة
كتلة الجسم متساوية، وبالتالي فإن أصغر تسارع يمتلكه الجسم الذي تؤثر عليه أصغر قوة محصلة.
أ –> القوة المحصلة = 35 + 30 – 25 = 40 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليمين)
ب –> القوة المحصلة = 15 + 25 – 45 = -5 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليسار)
ج –> القوة المحصلة = 55 – 30 – 40 = -15 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليسار)
D –> القوة المحصلة = 50 + 10 – 40 = 20 نيوتن (اتجاه القوة إلى اليمين)
الإجابة الصحيحة هي ب.
8. اتجاه ومحصلة القوة في الصورة الجانبية هي...
أ. ٢ شمالاً باتجاه تونو
ب. ٢ شمالاً باتجاه إرهام
ج. 282 شمالاً باتجاه تونو
D. 282 شمالاً باتجاه إرهام
مناقشة
بيسار القوة الناتجة :
ΣF = 142 نيوتن – 140 نيوتن
ΣF = 2 نيوتن
اتجاه القوة المحصلة = اتجاه القوة 142 نيوتن = باتجاه نيوتن، لأن 142 نيوتن أكبر من 140 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي أ.
9. انظر إلى الصورة التالية!
يسحب عمر وأمير في اتجاهين متعاكسين. إذا كانت قوة عمر 25 نيوتن وقوة أمير 20 نيوتن، فإن محصلة القوتين هي...
أ. 5 نيوتن
ب. 20 نيوتن
ج. 25 نيوتن
د. 45 نيوتن
مناقشة
القوة المحصلة = 25 نيوتن - 20 نيوتن = 5 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي أ.
