الدرس 2: قوانين نيوتن للحركة

في أي أتجاه تؤثر قوة الاحتكاك؟

معاكساً لاتجاه الحركة.

1. إذا دفعت صندوقاً كتلته 20 كجم بقوة 40 نيوتن فما تسارع الصندوق؟

المعطيات:

الكتلة ك: 20 كجم.

القوة ق م = 40 نيوتن.

المطلوب: التسارع: ت =؟ م / ث²

طريقة الحل:

بالتعويض بقيم القوة والكتلة في معادلة التسارع.

ت = ق م / ك، ت = 40 نيوتن / 20 كجم = 2 م / ث²

2. احسب تسارع عداء كتلته 80 كجم إذا انطلق تحت تأثير قوة دفع مقدارها 80 نيوتن.

المعطيات:

الكتلة ك = 80 كجم.

القوة المحصلة ق م = 80 نيوتن.

المطلوب: التسارع: ت =؟ م / ث²

طريقة الحل:

بالتعويض بقيم القوة والكتلة في معادلة التسارع.

ت = ق م / ك

ت = 80 نيوتن / 80 كجم = 1 نيوتن / كجم = 1م/ ث²

لماذا لا تلغي قوتا الفعل ورد الفعل إحداهما الأخرى؟

قوتا الفعل ورد الفعل متساوين في المقدار ومتضادين في الاتجاه لكن كل منهما تؤثر في جسم مختلف.

اختبر نفسك

1. اشرح العلاقة بين القصور الذاتي لجسم وكتلته.

كلما كانت كتلة الجسم كبيرة كلما زاد قصوره الذاتي.

2. أطبق إذا أثرت قوة مقدارها 5 نيوتن في جسم نحو السيارة وقوة أخرى مقدارها 9 نيوتن نحو اليمين فما القوة المحصلة؟

القوة المحصلة 4 نيوتن في اتجاه اليمين.

3. استنتج إذا كانت سيارة تتحرك بسرعة ثابتة المقدار فهل يلزم أن تكون واقعة تحت تأثير قوى متزنة؟

لا لأنه لو تحركت السيارة بسرعة ثابتة فسوف تنعطف في حركتها والانعطاف يعطي نوعاً من التسارع وهذا يعني أن هناك قوة محصلة توثر في السيارة.

4. حدد يتم ضغط نابض أفقياً عن طريق التأثير عليه بقوة كما في الشكل.

طاقة الوضع.

5. التفكير الناقد ينزلق كتاب على سطح طاولة بحيث تقل سرعته تدريجياً حتى يتوقف فسر ما إذا كان ذلك يشكل تناقضاً مع القانون الأول لنيوتن في الحركة أم لا؟

لا لأن قوة الاحتكاك مع الطاولة تعمل على إبطاء الكتاب ثم إيقافه.

6. احسب القوة المحصلة المؤثرة في كرة كتلتها 0,15 كجم وتسارعها 20 م / ث²؟

المعطيات:

الكتلة ك = 15 كجم.

التسارع ت = 20 م / ث2.

المطلوب: القوة: قم=؟ نيوتن.

طريقة الحل:

باستخدام معادلة التسارع يمكن حساب القوة المؤثرة:

ت= $\frac{قم}{ك}$

ق م=ت×ك

ق م = 0,15× 20 = 3 نيوتن.