درک نیرو و نیروی کل / نیروی حاصل

1. تعریف سبک
نیرو چیزی است که باعث می‌شود اجسام تجربه کنند شتاببه عبارت دیگر، نیرو چیزی است که یک جسم را حرکت می‌دهد، متوقف می‌کند یا جهت حرکت آن را تغییر می‌دهد.
سبک است کمیت برداری بنابراین، نیرو دارای بزرگی و جهت است. نماد نیرو F (نیرو) است. F نماد عمومی نیرو است. انواع مختلفی از نیرو وجود دارد و همه انواع نیرو نماد F ندارند. واحد بین‌المللی نیرو کیلوگرم متر بر ثانیه است.² معروف به نیوتن.

2. درک نیروی کل یا نیروی حاصل
نیروی کل یا نیروی برآیند، مجموع تمام نیروهایی است که بر یک جسم وارد می‌شوند. نیرو یک کمیت برداری است، بنابراین نیروی کل با استفاده از قانون جمع برداری محاسبه می‌شود.

مثال مشکلات.
1.
نیروی کل = 10 نیوتن، جهت نیروی کل به سمت راست است.
2.
نیروی کل = ۸ نیوتن، جهت نیروی کل به سمت راست است
3.
نیروی کل = ۰
4.

نیروی کل = ۰

۵. اگر جرم اجسام یکسان باشد، جسمی که بیشترین شتاب را دارد...
پمباهاسان

قانون دوم نیوتن اظهار داشت که بزرگ است شتاب شتاب وارد بر یک جسم متناسب با بزرگی نیرو و با جرم جسم نسبت معکوس دارد. جهت شتاب یا جهت حرکت یک جسم متناسب با جهت نیروی برآیند وارد بر جسم است.

فرمول ریاضی قانون دوم نیوتن: a = F / m
شتاب با نیرو متناسب است، بنابراین جسمی که بیشترین شتاب را دارد، جسمی است که بیشترین نیروی برآیند بر آن وارد می‌شود.
سبک است کمیت برداری بنابراین، جمع نیروها طبق قوانین جمع کمیت‌های برداری تنظیم می‌شود. اگر نیروها در یک خط مستقیم باشند، آنگاه نیروهای هم جهت جمع و نیروهای مخالف از هم کم می‌شوند.
الف –> نیروی برآیند = ۵ + ۲ + ۳ = ۱۰ نیوتن (جهت نیرو به سمت راست)
ب –> نیروی برآیند = ۳ + ۵ – ۲ = ۶ نیوتن (جهت نیرو به سمت راست)
ج –> نیروی برآیند = ۵ – ۱۲ – ۳ = -۱۰ نیوتن (جهت نیرو به سمت چپ)
D –> نیروی برآیند = ۳ – ۵ – ۱۲ = -۱۴ نیوتن (جهت نیرو به سمت چپ).
علامت‌های مثبت و منفی فقط جهت نیروی برآیند را توصیف می‌کنند. نیروی برآیند علامت مثبت به این معنی است که جهت نیروی برآیند به سمت راست است (جسم به سمت راست حرکت می‌کند) و علامت منفی به این معنی است که جهت نیروی برآیند به سمت چپ است (جسم به سمت چپ حرکت می‌کند).
جواب صحیح D است.

۶. اگر اجسام زیر جرم یکسانی داشته باشند، کدام تصویر کمترین شتاب را دارد؟

پمباهاسان
جرم یک جسم ثابت است، بنابراین کمترین شتاب متعلق به جسمی است که کمترین نیروی برآیند بر آن وارد می‌شود.
الف –> نیروی برآیند = ۸ + ۱۵ – ۱۰ = ۱۳ نیوتن (جهت نیرو به سمت راست)
ب –> نیروی برآیند = ۳ + ۵ – ۲ = ۶ نیوتن (جهت نیرو به سمت راست)
ج –> نیروی برآیند = ۲ + ۵ – ۳ = ۴ نیوتن (جهت نیرو به سمت راست)
D –> نیروی برآیند = ۸ + ۴ – ۵ = ۷ نیوتن (جهت نیرو به سمت راست)
جواب صحیح C است.

۷. چهار جسم با جرم یکسان، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، همزمان تحت تأثیر چندین نیرو قرار می‌گیرند. کدام جسم کمترین شتاب را تجربه می‌کند؟
پمباهاسان
جرم یک جسم ثابت است، بنابراین کمترین شتاب متعلق به جسمی است که کمترین نیروی برآیند بر آن وارد می‌شود.
الف –> نیروی برآیند = ۸ + ۱۵ – ۱۰ = ۱۳ نیوتن (جهت نیرو به سمت راست)
ب –> نیروی برآیند = ۱۵ + ۲۵ – ۴۵ = -۵ نیوتن (جهت نیرو به سمت چپ)
ج –> نیروی برآیند = ۵ – ۱۲ – ۳ = -۱۰ نیوتن (جهت نیرو به سمت چپ)
D –> نیروی برآیند = ۸ + ۴ – ۵ = ۷ نیوتن (جهت نیرو به سمت راست)
جواب صحیح B است.

۸. جهت و برآیند نیرو در تصویر به سمت ... است.
الف. ۲ شمال به سمت تونو
ب. ۲ شمالی به سمت ایرام
ج. ۲۸۲ شمال به سمت تونو
دی. ۲۸۲ شمالی به سمت ایرام
پمباهاسان
بسار نیروی برآیند :
ΣF = 142 نیوتن – 140 نیوتن
ΣF = 2 نیوتن
جهت نیروی برآیند = جهت نیروی ۱۴۲ نیوتن = به سمت تونو، زیرا ۱۴۲ نیوتن از ۱۴۰ نیوتن بزرگتر است.
جواب صحیح الف است.

۹. به تصویر زیر نگاه کنید!
عمر و امیر در جهت مخالف یکدیگر در حال کشیدن هستند. اگر نیروی عمر ۲۵ نیوتن و نیروی امیر ۲۰ نیوتن باشد، آنگاه برآیند این دو نیرو ...
الف. ۵ نیوتن
ب. 20 نیوتن
سی. ۲۵ نیوتن
دی. ۴۵ نیوتن
پمباهاسان
نیروی حاصل = ۲۵ نیوتن – ۲۰ نیوتن = ۵ نیوتن
جواب صحیح الف است.

مراجع