احسب القوة المحصلة المؤثرة في كرة كتلتها ١٥، ٠كجم وتسارعها ٢٠م – ث٢

احسب القوة المحصلة المؤثرة في كرة كتلتها ١٥، ٠كجم وتسارعها ٢٠م / ث٢.

الإجابة الصحيحة هي : ق م = ١٥. ٠كجم × ٢٠ م /ث٢ = ٣ نيوتن.

في الفيزياء، تُعرّف القوة بأنها أي عامل يؤثر على حركة جسم ما أو يميل إلى التأثير عليها. يمكن أن تكون القوة ناتجة عن تفاعلات مثل الجاذبية أو الاحتكاك أو التوتر. عندما تؤثر قوتان أو أكثر على جسم ما، فإن القوة المحصلة هي المتجه الذي يمثل التأثير المشترك لكل القوى. في هذه المقالة، سنحسب القوة المحصلة المؤثرة على كرة كتلتها 15.0 كجم وتسارعها 20 م/ث².

قانون نيوتن الثاني

يُعرف قانون نيوتن الثاني للحركة بالعلاقة التالية:

“`
F = ma
“`

حيث:

F هي القوة المحصلة المؤثرة على الجسم (نيوتن)
m هي كتلة الجسم (كجم)
a هو تسارع الجسم (م/ث²)

الحل

لتحديد القوة المحصلة المؤثرة على الكرة، يمكننا إعادة ترتيب قانون نيوتن الثاني على النحو التالي:

“`
F = m a
“`

باستبدال الكتلة والتسارع في هذه المعادلة، نحصل على:

“`
F = 15.0 كجم 20 م/ث²
“`

“`
F = 300 نيوتن
“`

لذلك، فإن القوة المحصلة المؤثرة على الكرة هي 300 نيوتن.

اتجاه القوة المحصلة

لم نحدد اتجاه القوة المحصلة في الحل أعلاه. هذا لأنه لا يمكننا تحديد الاتجاه إلا إذا كانت لدينا معلومات إضافية حول طبيعة القوى المؤثرة على الكرة.

عوامل تؤثر على القوة المحصلة

هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على القوة المحصلة المؤثرة على جسم ما، بما في ذلك:

عدد القوى المؤثرة: كلما زاد عدد القوى المؤثرة على الجسم، زادت القوة المحصلة.
حجم كل قوة: تُساهم القوى ذات الحجم الأكبر في القوة المحصلة بشكل أكبر من القوى ذات الحجم الأصغر.
اتجاه كل قوة: يمكن أن تكون القوى في نفس الاتجاه أو في اتجاهات مختلفة. إذا كانت القوى في نفس الاتجاه، فإنها ستتضافر وتزيد من القوة المحصلة. أما إذا كانت القوى في اتجاهات مختلفة، فإنها ستتخالف ويمكن أن تلغي بعضها البعض جزئيًا أو كليًا.

أمثلة على القوى المحصلة

توجد أمثلة عديدة على القوى المحصلة في الحياة اليومية، مثل:

كرة تسقط بحرية: القوة المحصلة المؤثرة على الكرة هي وزنها، وهو قوة جاذبية الأرض.
سيارة تسرع: القوة المحصلة المؤثرة على السيارة هي قوة دفع المحرك ناقص قوة مقاومة الهواء واحتكاك الإطارات.
شخص يقف على الأرض: القوة المحصلة المؤثرة على الشخص هي حاصل الجمع بين قوة وزن الشخص والقوة العمودية للأرض.

أهمية القوى المحصلة

تعد القوى المحصلة مفهومًا مهمًا في الفيزياء لأنه يسمح لنا بفهم كيفية تأثير القوى على حركة الأجسام. يمكننا استخدام القوى المحصلة لحساب تسارع الأجسام، وتنبؤ حركتها، وتصميم الأجهزة التي تتحرك بطرق محددة.

القوة المحصلة هي القوة الكلية التي تؤثر على جسم ما وتحدد تسارعه. يمكن حساب القوة المحصلة باستخدام قانون نيوتن الثاني، ويمكن أن تتأثر بالعديد من العوامل مثل عدد القوى، وحجم كل قوة، واتجاه كل قوة. تُستخدم القوى المحصلة في العديد من التطبيقات في الحياة اليومية، بما في ذلك حساب تسارع الأجسام، وتصميم الأجهزة، وتحليل حركات الأجسام.