بحث عن القوة الواقعة على الجسم

#1 03-21-2023, 02:14 PM

يسمى مجموع القوى المؤثرة في جسم ما محصلة القوى، فقد تؤثر على الجسم عدة قوى في وقت واحد، تتمثل في القوة الواقعة عليه، وقوة الجاذبية، وقوة الاحتكاك، وكل تلك القوى تؤثر على حالة الجسم فإما أن يبقى في وضع السكون، وإما أن يتحرك وقد يغير اتجاهه، ولهذا عند حسبة محصلة القوى؛ يجب الأخذ في الاعتبار اتجاه كل واحدة، فيرمز لقوى المحصلة FNet، وقوة الجاذبية Fg، والاتجاه المعاكس تكون شحنته سالبة.

ويعد فهم محصلة القوى الواقعة على أي جسم أمر مهم؛ نظراً لأنها تفسر حركة الكائن واتجاهه، ومدى تسارعه، فإذا كانت قوى محصلة جسم ما تساوي صفر؛ فهذا يُعنى أنها لا توجد أي قوة تؤثر عليه، وأنه في حالة سكن، ولكنه إذا كان يتحرك من البداية فإنه يستمر في التحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم دون أن يغير من اتجاهه، بمعنى آخر بدون وجود محصلة القوى الواقعة على الجسم؛ يظل الجسم الساكن ساكناً، والمتحرك متحركاً في نفس الاتجاه دون توقف.

تعريف القوة الواقعة على جسم ما
تعرف القوة الواقعة على جسم ما أنها كمية لها حجم واتجاه، قد تُغير من حركة الجسم أو شكله واتجاهه، وفي علم الفيزياء الكلاسيكية يُطبق على هذه القوى عدة قوانين مثل قانون نيوتن للحركة، والقانون الثاني لنيوتن وغير ذلك، ويجد العلماء أن الجسم تقع عليه قوتين؛ الأولى هي قوى حقيقية مثل قوة الجاذبية فتسمى قوة الطرد المركزي، وتخضع لقانون نيوتن الثالث، أما الثانية فهي قوى خيالية سُميت باسم قوة القصور الذاتي، وتعرف على أنها قوة خيالية تؤثر على الجسم، فتكون مساوية لمقدار القوة الحقيقة ومعاكسة لاتجاهها، ولهذا فلا يمكن إخضاع تلك القوى الخيالية إلى قانون نيوتن الثالث.

أنواع القوى المؤثرة على الجسم
قوى الاتصال.
قوى عدم الاحتكاك.

قوى الاتصال: يعرف هذا النوع من القوى على أنه القوى الموجودة بين جسمين متلامسين، فيؤثر أحدهما على الآخر، ويمكن فهم هذا النوع عن طريق بعض الأمثلة؛ مثل: دفع عربة السوق للأمام، وركل اللاعب لكرة القدم، وكذلك فتح الباب بيدك، وغيرها من الأمثلة التي لا يمكن حصرها، وتصنف قوى الاتصال إلى 5 أنواع من القوى؛ فنجدها تتضمن كلاً من: القوة المطبقة على الجسم، والقوى العمودية، وقوة الاحتكاك، وقوة التوتر، وقوة مقاومة الهواء، وقوة الارتداد.

القوة المطبقة على الجسم: يرمز لها بالرمز Fapp، وقد تُسمى القوة العضلية، وهي قوة ناتجة من اتصال جسدين معاً، فيطبق أحدهما قوة على الآخر، ويمكن تمثيلها بشخص يدفع كرسي المكتب، فأن قوة الدفع الواقعة على الكرسي ستجعله يتحرك.

القوى العمودية: هي القوة الواقعة بين جسمين ثابتين؛ نتيجة وقوع قوى متساوية عمودية سفلية وعُلية، ويرمز لها بالرمز Fnorm، وقد نمثلها في: في القوة الواقعة بين الكتاب والمنضدة الموضوع عليها.

قوة الاحتكاك: تحدث قوى احتكاك بين جسمين عندما يحاول أحدهما التحرك بالنسبة للآخر، وهذا يتمثل في محاولة تحريك سيارة على الأرض.

قوة التوتر: هي القوة التي تقع على جسمين متصلين بحبل أو خيط أو كابل، وتلك القوة تحدث عند شد الحبل أو شد ما يربط بين الجسمين؛ لذلك فهي قوة سحب وليست قوة دفع، ويكون مقدارها واحد على طول الحبل.

قوة مقاومة الهواء: هي قوة الرياح والهواء التي تكون في الاتجاه المعاكس لحركة جسم ما، وكلما زادت سرعة حركة هذا الجسم، ارتفعت قوة مقاومة الهواء له، ولكن من الصعب التعرف على اتجاهها وقيمتها بالنظريات الرياضية، وقد تتمثل في قفز شخص بالمظلات إعاقة قوة الرياح لحركته.

قوة الارتداد: هي القوة الناتجة عن ارتباط جسم ما بجسم مضغوط مثل اللولب الرفاص، وتكون تلك القوة معاكسة لاتجاه قوة شد اللولب الرفاص، ويتناسب قدرها طردياً مع مقدار تمدد اللولب.

قوى عدم الاحتكاك: يعرف هذا النوع من القوى على أنه القوى الموجودة بين جسمين غير متلامسين، فيؤثر أحدهما على الآخر، نتيجة عملهما من خلال الفراغ بينهما، ويمكن تمثيل تلك القوى في كلاً من: قوة الجاذبية، والقوة الكهرومغناطيسية، والقوة النووية الضعيفة، والقوة النووية القوية.

قوة الجاذبية: يرمز لها بالمرز Fgrav، وهي القوة الجاذبة الواقعة على جسمين، فتخفض من قدر المسافة بينهما وتُقرب كلاً منهما للآخر؛ ويمكن تمثيلها في: قوة جذب الأرض للقمر، وقوة جذب مركز الأرض للكائنات على سطح على الكوكب.

القوة الكهرومغناطيسية: هي القوة المسئولة عن ارتباط الذرات ببعضها، وأساس بنية المواد الصلبة، إذ تتضمن تفاعلات كهربائية ومغناطيسية.

القوة النووية الضعيفة: هي قوة تقع بين الجسميات فتؤدي إلى تفاعلات نووية ضعيفة، وعمليات إشعاعية، ولهذا يمكن القول بأنها أقوى من قوة الجاذبية.

القوة النووية القوية: هي القوة المسئولة عن ارتباط محتويات النواة ببعضها (البروتونات والنيترونات).

عشق اليالي معجب بهذا