استنتج إذا كانت سيارة تتحرك بسرعة ثابتة المقدار فهل يلزم أن تكون واقعة تحت تأثير قوى متزنة.
الإجابة الصحيحة هي : لا، لانه لو تحركت السياره بسرعه ثابتة فسوف تنعطف في حركتها والانعطاف يعطي نوعا من التسارع.
في عالم الفيزياء، يُعد مفهوم القصور الذاتي أحد المفاهيم الأساسية التي تصف حركة الأجسام. ينص مبدأ القصور الذاتي على أن الجسم الساكن يظل ساكنًا، والجسم المتحرك بسرعة ثابتة يظل متحركًا بنفس السرعة وفي نفس الاتجاه ما لم تؤثر عليه قوة خارجية. وفي هذا السياق، يثير تساؤل حول ما إذا كان الجسم المتحرك بسرعة ثابتة يلزم أن يكون واقعًا تحت تأثير قوى متزنة.
القوة والسرعة
القوة هي أي تأثير يُغير من حركة الجسم أو ميله للحركة. وتُقاس القوة بوحدة نيوتن (N). ويمكن للقوى أن تزيد أو تقلل السرعة أو تغير اتجاه الحركة. أما السرعة، فهي معدل تغير موضع الجسم في الزمن. وتُقاس السرعة بوحدة متر في الثانية (m/s).
القوى المتزنة
عندما تؤثر قوتان متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه على جسم، فإن هاتين القوتين تكونان متزانتين. ونتيجة لذلك، لا يحدث تغير في حركة الجسم. على سبيل المثال، إذا دفعت سيارة إلى الأمام بقوة 100 نيوتن، ودفعت سيارة أخرى إلى الخلف بنفس القوة (100 نيوتن)، فإن هاتين القوتين تكونان متزانتين ولن تتحرك السيارة.
السرعة الثابتة والقوى المتزنة
إذا كانت سيارة تتحرك بسرعة ثابتة، فهذا يعني أن سرعتها لا تتغير. وبالتالي، لن يحدث تسارع للسيارة. ووفقًا لقانون نيوتن الثاني، فإن التسارع يتناسب طرديًا مع القوة المؤثرة على الجسم. ومن هذا المنطلق، إذا لم يكن هناك تسارع، فهذا يعني أنه لا توجد قوة صافية تؤثر على السيارة.
أمثلة على السيارات المتحركة بسرعة ثابتة بدون قوى متزنة
هناك أمثلة عديدة على السيارات التي تتحرك بسرعة ثابتة دون أن تكون واقعة تحت تأثير قوى متزنة. أحد هذه الأمثلة هو سيارة تسير على طريق مستقيم ومسطح بسرعة ثابتة. في هذه الحالة، فإن القوة الدافعة للسيارة تتوازن مع قوة الاحتكاك بين إطارات السيارة والطريق.
أمثلة على السيارات المتحركة بسرعة ثابتة تحت تأثير قوى متزنة
هناك أيضًا أمثلة على السيارات التي تتحرك بسرعة ثابتة وتكون واقعة تحت تأثير قوى متزنة. أحد هذه الأمثلة هو سيارة تسير حول منحنى بسرعة ثابتة. في هذه الحالة، فإن القوة الدافعة للسيارة تتوازن مع قوة الاحتكاك وقوة الطرد المركزي.
في ضوء ما سبق، فإنه ليس من الضروري أن تكون السيارة المتحركة بسرعة ثابتة واقعة تحت تأثير قوى متزنة. فإذا كانت القوة الدافعة للسيارة متوازنة مع القوى الأخرى المؤثرة عليها، مثل الاحتكاك وقوة الطرد المركزي، فإن السيارة ستستمر في التحرك بسرعة ثابتة.