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، القوة هي كمية متجهة تمثل تأثيرًا قادرًا على تغيير حركة الجسم. عندما يتم تطبيق قوتين أو أكثر على جسم، فإن القوة المحصلة هي المتجه الناتج الذي يمثل التأثير المشترك لجميع القوى الفردية. في هذه المقالة، سنحسب القوة المحصلة المؤثرة على كرة كتلتها 15.0 كجم وتتسارع بسرعة 20 مترًا في الثانية المربعة.
القوة هي كمية أساسية في الفيزياء وتستخدم لوصف التفاعلات بين الأجسام. وفقًا لقانون نيوتن الثاني، فإن معدل تغير زخم الجسم يساوي القوة المحصلة المؤثرة عليه. بعبارة أخرى، القوة المحصلة هي ما يسبب تسارع الجسم.
كتلة الجسم
كتلة الجسم هي مقياس لمقاومته للتسارع. كلما زادت كتلة الجسم، زادت القوة اللازمة لتسريعه. وحدة الكتلة في النظام الدولي للوحدات (SI) هي الكيلوجرام (كجم).
تسارع الجسم
تسارع الجسم هو معدل تغير سرعته بمرور الوقت. وحدة التسارع في النظام الدولي للوحدات هي متر في الثانية المربعة (م/ث²). يمكن أن يكون التسارع إيجابيًا (زيادة السرعة) أو سلبيًا (انخفاض السرعة).
القوة المحصلة
القوة المحصلة المؤثرة على جسم هي المتجه الناتج لجميع القوى الفردية المؤثرة عليه. يمكن حساب القوة المحصلة باستخدام قانون نيوتن الثاني:
“`
القوة المحصلة = الكتلة × التسارع
“`
حيث:
القوة المحصلة بالنيوتن (N)
الكتلة بالكيلوجرام (كجم)
التسارع بالمتر في الثانية المربعة (م/ث²)
حساب القوة المحصلة
باستخدام المعلومات الواردة في السؤال، يمكننا حساب القوة المحصلة المؤثرة على الكرة على النحو التالي:
“`
القوة المحصلة = الكتلة × التسارع
= (15.0 كجم) × (20 م/ث²)
= 300 نيوتن
“`
لذا، فإن القوة المحصلة المؤثرة على الكرة هي 300 نيوتن.
اتجاه القوة المحصلة
اتجاه القوة المحصلة هو نفس اتجاه تسارع الجسم. في هذه الحالة، بما أن الكرة تتسارع في اتجاه موجب (نحو الأعلى)، فإن القوة المحصلة يجب أن تكون أيضًا في الاتجاه الموجب (نحو الأعلى).
القوة المحصلة المؤثرة على كرة كتلتها 15.0 كجم وتتسارع بسرعة 20 مترًا في الثانية المربعة هي 300 نيوتن واتجاهها نحو الأعلى. هذا يعني أن هناك قوة صافية تؤثر على الكرة تسبب تسارعها في هذا الاتجاه. من المهم ملاحظة أن القوة المحصلة هي متجه، وهذا يعني أنها لها كل من المقدار والاتجاه.