ثلاثة أسئلة حول معادلة القوة المحصلة
1. سيارة كتلتها 5 أطنان تتحرك من السكون خلال 50 ثانية، لتصل إلى سرعة 72 كم/ساعة. القوة المؤثرة على السيارة هي...
معروف:
الكتلة (م) = 5 أطنان = 5000 كجم
السرعة الابتدائية (vo) = 0
السرعة النهائية (vt) = 72 كم/ساعة = 20 م/ث
الفاصل الزمني (ر) = 50 ثانية
مطلوب: القوة (F)
حل:
احسب التسارع باستخدام صيغة الحركة الخطية غير المنتظمة:
v t = v o + at
20 = 0 + a (50)
20 = 50 أ
a = 20 / 50 = 0,4 م/ ث²
احسب القوة المحصلة باستخدام صيغة قانون نيوتن الثاني:
ΣF = ma
F = (5000)(0,4) = 2000 نيوتن
2. سيارة كتلتها طن واحد، تزداد سرعتها بانتظام من 10 م/ث إلى 18 م/ث لمدة 4 ثوانٍ. حدد مقدار القوة التي تُسرّع السيارة.
معروف:
كتلة السيارة (م) = 1 طن = 1000 كجم
الفاصل الزمني (ر) = 4 ثانية
السرعة الابتدائية (v o ) = 10 م/ث
السرعة النهائية (v t ) = 18 م/ث
مطلوب: القوة (F)
حل:
احسب التسارع باستخدام صيغة الحركة الخطية غير المنتظمة:
v t = v o + at
18 = 10 + a (4)
18 – 10 = أ (4)
8 = 4 أ
a = 8 / 4 = 2 م/ ث²
احسب القوة المحصلة باستخدام صيغة قانون نيوتن الثاني:
ΣF = ma
F = (1000)(2) = 2000 نيوتن
3. متجهان للقوة متعامدان على بعضهما البعض مما ينتج عنه محصلة مقدارها 10 نيوتن. إذا كان أحد متجهي القوة 6 نيوتن، فحدد مقدار متجه القوة الآخر.
معروف:
القوة المحصلة (F) = 10 نيوتن
القوة 1 (F 1 ) = 6 نيوتن
مطلوب: القوة 2 (F 2 )
حل:
F 2 = 10 – 6 = 4 نيوتن
