قانون نيوتن الثاني للحركة

قانون نيوتن الثاني للحركة (كتلة القصور): [b]نص قانون نيوتن الثاني قي الحركة :
" إذا أثرت قوة محصلة في جسم أكسبته تسارعاً ، يتناسب مقدراه تناسباً طردياً مع مقدار القوة المحصلة ، ويكون اتجاهه في اتجاه القوة المحصلة نفسها " ولتوضيح معنى التناسب الطردي :
افرض أن القوة ( ق₁ ) = 10نيوتن وأنها سببت تسارعاً للجسم مقداره 2 م / ث² .
[b]ق₁ = 10 نيوتن ، فإن ت₁ = 2 م / ث²

[b][b]

وإذا تضاعفت القوة لتصبح ق₂ = 20 نيوتن ، فإن ت₂ = 4 م / ث²

وإذا أصبحت القوة ثلاثة أضعاف ما هي عليه
ق₃= 30 نيوتن ، فإن ت₃ = 6 م / ث²

ومن النتائج السابقة يمكن تمثيل العلاقة بين القوة والتسارع بيانياً ( مع إضافة النقطة التي يكون فيها ق = صفر ـ ت = صفر )

هل تستطيع استنتاج مقدار التسارع الذي تولّده قوة مقدارها 60ن باستخدام الرسم البياني السابق ؟؟
والآن حاول أ، تجد ميل الخط المستقيم الممثل ؟؟

ويتضح من القانون أنه إذا كان تسارع الجسم = صفر ( أي الجسم الذي يتحرك بسرعة ثابتة أو الجسم الساكن ) فإن ق_م = صفر ، وهذا ما ينص عليه القانون الأول لنيوتن .

أي إذا أثرت قوة محصلة تختلف عن الصفر على جسم ما فإن هذه القوة تسبب تسارع الجسم في اتجاه القوة، ويتناسب مقدار التسارع تناسباً طردياً مع مقدار القوة المحصلة، وعكسياً مع كمية المادة الموجودة في الجسم، ولكن القوة اللازمة لتسارع الجسم تعتمد أيضاً على امتلاء الجسم، ولكل جسم خاصية مميزة تسمى "القصور الذاتي"، فجميع الأجسام تميل إلى الاستمرار في حالة السكون ما لم تؤثر عليها قوة غير متزنة، بالإضافة إلى ذلك تميل الأجسام المتحركة إلى الاستمرار في الحركة، لذلك يقال أن للجسم قصوراً ذاتياً ويرتبط القصور الذاتي للجسم بامتلائه، وعليه فإن من الصعب تحريك الأجسام الممتلئة إذا كانت ساكنة أصلاً، كذلك فإن من الصعب وقفها إذا كانت في حالة حركة من قبل، من هنا يتضح أن خاصية الامتلاء أو القصور الذاتي يجب أن تتدخل بطريقة ما في تحديد التسارع الذي تسببه قوة معينة.

وتقاس القوة بوحدة " نيوتن " والتي تساوي
ق = ك ت
وحدة قياس القوة ( نيوتن ) = كغ . م / ث²
ويعرّف النيوتن على أنه :
" القوة التي تجعل كتلة مقدارها ( 1 كغ ) تتسارع بمقدار ( 1 م / ث² ) " .

حالات خاصة من القوة
"الوزن"

وزن الجسم ( و ) هو القوة التي يتأثر بها الجسم في مجال جاذبي . وعامة يكون هذا المجال هو المجال الجاذبي للأرض ، وبذلك يكون وزن جسم كتلته ( ك ) موضوع في مكان تسارع السقوط الحر فيه ( جـ ) مساوياً لـ
و = ك × جـ
والوزن كمية متجهة واتجاهها نحو مركز الأرض .
وبما أن الوزن هو قوة ، فإن وحدة قياسه في النظام الدولي هي " نيوتن " ( ن ) ، وتعتمد قيمته على تسارع السقوط الحر وهو ( جـ ) ويتغير الوزن تبعاً للتغير في قيمة ( جـ ) .

فوزن جسم كتلته ( 60 كغ ) على سطح الأرض هو ( 600 نيوتن )(على اعتبار أن جـ = 9.8 م / ث²) . أما وزنه على سطح القمر فيساوي
( 100 نيوتن ) ، وذلك لأن تسارع السقوط الحر على سطح القمر يختلف عنه على سطح الأرض ، ولكن كتلته تبقى ثابتة ( 60 كغ ) في الحالتين .

ويمكن قياس وزن الجسم بإحدى الطريقتين التاليتين :
1- استخدام ميزان ذي كفتين لإيجاد كتلة الجسم أولاً ، وبمعرفة تسارع السقوط الحر في المكان ، يمكن إيجاد وزن الجسم .
2- استخدام ميزان نابضي مدرّج لايجاد وزن الجسم ولتدريج هذا الميزان يستخدم التعريف القياسي " النيوتن" الذي يعرف على أنه :
"وزن كتلة مقدارها ( 102 غ ) عند مستوى سطح البحر "

" رد فعل السطح ( القوة العمودية ) The Normal Force "

عندما نضع جسماً ما فوق سطح طاولة مثلاً, فإن الطاولة تؤثر على هذا الجسم بقوة يكون اتجاهها دائماً عمودياً على السطح . ولذلك تسمى هذه القوة " القوة العمودية " أو " رد فعل السطح "

ملاحظة:

[size=12]عندما يوضع جسم على سطح أفقي فإن القوة العمودية تكون مساوية للوزن

،ولكن ليس بالضرورة دائما أن تكون القوة العمودية مساوية للوزن فإذا كان الجسم موضوعا على سطح مائل فإن القوة العمودية في هذه الحالة لا تساوي الوزن.

[/size]

" قوة الاحتكاك Friction "

	عندما نحاول تحريك جسم فوق سطح فإن هناك قوة تحاول إعاقة الحركة ، وتنشأ هذه القوة بسبب التلامس بين الأسطح . ويسببها وجود نتوءات على الأسطح مهما بدت ملساء ، وعندما يحاول الجسم الحركة أو يتحرك فعلاً تتداخل النتوءات مع بعضها البعض وتمنع حركة الجسم . وتسمى هذه القوة " قوة الاحتكاك " ونرمز لها بالرمز " ق ح " وتكون هذه القوة دائماً في اتجاه معاكس للحركة موازياً للسطح .

" قوة الشد Tension " عندما نقوم بشد جسم أو تحريكه من خلال بكرة بوساطة حبل أو خيط فإن القوة التي يتعرض لها الجسم تسمى " قوة الشد "ويرمز لها عادة " ش " . ونفترض دائماً في الخيط أو الحبل أن يكون مهمل الكتلة ، وغير قابل للاستطالة ( أي لايتغير طوله خلال عملية الشد ). ويكون هذا الخيط عادة للربط بين جسمين ويؤثر عل كلا الجسمين بقوة متساوية حتى لو كان الجسمين متسارعين أو كان الخيط يمر عبر بكرة ) يفترض فيها أيضاً أن تكون مهملة الكتلة ، وملساء تماماً بحيث لاتؤثر قوى الاحتكاك فيها على الحركة ). [b][b] [b][/b] [/b][/b]

[/b]

[/b][/b][/b]

موضوع: سؤال الخميس ديسمبر 23, 2010 10:37 pm

جسم كتلته 10 كغ ، أثرت عليه قوة مقدارها 20 نيوتن لفترة زمنية مقدارها 10 ثانية ، ما هي السرعة النهائية لهذا الجسم؟ وما هي المسافة التي سيقطعها هذا الجسم خلال هذه الفترة الزمنية؟

» قوانين نيوتن للحركة
» مثال محلول : شامل قانون نيوتن الثاني والشغل والقدرة
» قوانين نيوتن للحركة
» قوانين نيوتن للحركة
» قوانين نيوتن للحركة