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.

القوة هي كمية متجهة لها مقدار واتجاه، وتُستخدم لوصف التفاعلات بين الأجسام. عندما تؤثر قوتان أو أكثر على جسم ما، فإن القوة المحصلة هي مجموع هاتين القوتين المتجهتين. تُقاس القوة بوحدة نيوتن (N)، حيث أن 1 نيوتن هو مقدار القوة اللازمة لإعطاء كتلة 1 كيلوغرام تسارعًا قدره 1 متر لكل ثانية مربعة. في هذا المقال، سنحسب القوة المحصلة المؤثرة على كرة كتلتها 15.0 كجم وتسارعها 20 م/ث².

القصور الذاتي

القصور الذاتي هو ميل الأجسام لمقاومة التغيرات في حركتها. عندما لا تؤثر أي قوة على جسم ما، فإن الجسم الساكن سيبقى ساكنًا، والجسم المتحرك سيستمر في الحركة بسرعة ثابتة وفي خط مستقيم.

قانون نيوتن الثاني

قانون نيوتن الثاني ينص على أن القوة المحصلة المؤثرة على جسم ما تساوي حاصل ضرب كتلته وتسارعه. رياضيًا، يُكتب القانون على النحو التالي:

“`
F = ma
“`

حيث:

F هي القوة المحصلة (نيوتن)
m هي الكتلة (كيلوغرام)
a هو التسارع (متر لكل ثانية مربعة)

حساب القوة المحصلة

لتحديد القوة المحصلة المؤثرة على الكرة، نحتاج إلى معرفة كتلتها وتسارعها. تُعطى كتلة الكرة بـ 15.0 كجم، وتسارعها بـ 20 م/ث². باستخدام قانون نيوتن الثاني، يمكننا حساب القوة المحصلة على النحو التالي:

“`
F = ma = (15.0 كجم) × (20 م/ث²) = 300 نيوتن
“`

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

اتجاه القوة المحصلة

الاتجاه الذي تعمل فيه القوة المحصلة هو نفسه اتجاه التسارع. في هذه الحالة، تتسارع الكرة في اتجاه واحد، وبالتالي فإن القوة المحصلة تعمل في نفس الاتجاه.

أنواع القوى

هناك العديد من أنواع القوى التي يمكن أن تؤثر على الجسم، بما في ذلك:

قوة الجاذبية: وهي قوة الجذب المتبادل بين أي جسمين.
قوة الاحتكاك: وهي قوة معاكسة لحركة الجسم وناشئة عن التلامس بين الأسطح.
القوة العادية: وهي قوة عمودية على سطح ويمنع الجسم من اختراقه.
قوة التوتر: وهي قوة تعمل على طول خيط أو سلك.
قوة الدفع: وهي قوة تؤثر على جسم ما لتحريكه.

تطبيقات القوى

تُستخدم القوى في العديد من التطبيقات في الحياة اليومية، بما في ذلك:

المركبات: تستخدم القوة لتحريك المركبات، سواء كانت سيارات أو طائرات أو سفن.
المباني: تستخدم القوى لبناء والحفاظ على المباني والهياكل الأخرى.
الأجهزة: تستخدم القوى لتشغيل الأجهزة مثل الثلاجات والغسالات والهواتف الذكية.
الرياضة: تستخدم القوى في الرياضات المختلفة، مثل الجري والسباحة وركوب الدراجات.
الطب: تستخدم القوى في العلاج الطبي، مثل العلاج الطبيعي وجراحة العظام.

القوة هي مفهوم أساسي في الفيزياء، وهو أمر ضروري لفهم حركة الأجسام. من خلال فهم القوى وكيف تؤثر على الأجسام، يمكننا تصميم وتطوير تقنيات وحلول مبتكرة لحل المشكلات وتحسين حياتنا.