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 المحصلة هي محصلة جميع القوى المؤثرة على جسم ما. تُقاس بوحدة نيوتن (N) وتعبر عن مقدار واتجاه وقوة القوى الكلية المؤثرة على الجسم. عند حساب القوة المحصلة، من المهم مراعاة جميع القوى المؤثرة، بما في ذلك القوى الخارجية والداخلية.
القوة المحصلة المؤثرة على كرة
لتحديد القوة المحصلة المؤثرة على كرة، نحتاج إلى معرفة كتلتها وتسارعها.
كتلة الكرة: كتلة الكرة هي كمية المادة التي تحتوي عليها. تقاس بوحدة كيلوجرام (كجم). في هذه الحالة، كتلة الكرة 15.0 كجم.
تسارع الكرة: تسارع الكرة هو معدل تغير سرعتها بمرور الوقت. يُقاس بالمتر لكل ثانية مربعة (م/ث²). في هذه الحالة، تسارع الكرة 20 م/ث².
بمعرفة كتلة الكرة وتسارعها، يمكننا استخدام قانون نيوتن الثاني لحساب القوة المحصلة المؤثرة عليها.
قانون نيوتن الثاني
ينص قانون نيوتن الثاني على أن القوة المحصلة المؤثرة على جسم ما تساوي كتلة الجسم مضروبة في تسارعه:
القوة المحصلة = الكتلة × التسارع
أو رياضيًا:
F = m × a
حيث:
F هي القوة المحصلة (نيوتن)
m هي كتلة الجسم (كجم)
a هو تسارع الجسم (م/ث²)
حساب القوة المحصلة
لتحديد القوة المحصلة المؤثرة على الكرة، ندخل كتلتها وتسارعها في قانون نيوتن الثاني:
القوة المحصلة = 15.0 كجم × 20 م/ث²
القوة المحصلة = 300 نيوتن
لذلك، فإن القوة المحصلة المؤثرة على الكرة هي 300 نيوتن.
اتجاه القوة المحصلة
يتحدد اتجاه القوة المحصلة من خلال اتجاه تسارع الجسم. في هذه الحالة، لا يوفر السؤال أي معلومات عن اتجاه تسارع الكرة، لذلك لا يمكن تحديد اتجاه القوة المحصلة.
حساب القوة المحصلة المؤثرة على جسم ما عملية مهمة لفهم حركته. باستخدام قانون نيوتن الثاني، يمكننا تحديد القوة المحصلة إذا كانت كتلة الجسم وتسارعه معروفين. في حالة الكرة في هذا السؤال، فإن القوة المحصلة المؤثرة عليها هي 300 نيوتن، لكن لا يمكن تحديد اتجاهها بدون معلومات إضافية.