يكون اتجاه القوة العمودية دائمًا عموديًا على السطح الملامس للجسم حيث أن اتجاه القوة هو ما يحدد مدى تأثر الجسم بهذه القوة المطبقة عليها ، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن القوة في الفيزياء ، وسنشرح ما هي أنواع القوى التي تؤثر عليها. شاء.
ما هي القوة في الفيزياء
القوة هي تأثير طبيعي يؤثر على الأجسام الساكنة والمتحركة ، وهذا التأثير يتسبب في تغيير حالة الجسم أو اتجاهه أو موضعه أو حركته ، وتتشكل القوة نتيجة تفاعل جسدين معًا ، كما هو الحال عندما يوجد تفاعل بين أي جسمين ، قوة ستنتج ، تؤثر على كل جسم بنفس المقدار حسب قانون نيوتن ، وعندما يتوقف التفاعل بين هذه الأجسام لن يكون هناك قوة تؤثر على هذه الأجسام ، والقوة يرمز لها في المعادلات الفيزيائية بالرمز F أو بالرمز العربي s ، وتقاس القوة بوحدة تسمى نيوتن ، ويتم ترميزها في المعادلات والصيغ الرياضية بالرمز N أو الرمز العربي N.
في الواقع ، يمكن تعريف وحدة النيوتن في النظام المتري على أنها القوة التي إذا أثرت على كتلة جسم يزن كيلوجرامًا واحدًا ، فستعطيها تسارعًا قدره 1 م / ث.2سميت هذه الوحدة على اسم الفيزيائي السير إسحاق نيوتن ، الذي كان أول عالم فيزيائي يطور مبادئ وقوانين القوة والحركة ، والتي تُعرف الآن باسم قوانين نيوتن الثلاثة للحركة ، حيث أوضح نيوتن في هذه القوانين الثلاثة كيف تتأثر الأشياء بـ القوة المطبقة عليهم.
أنظر أيضا: الوحدة الدولية لقياس لحظة القوة هي
يكون اتجاه القوة العمودية دائمًا عموديًا على السطح الملامس للجسم
بيان أن اتجاه القوة العمودية دائمًا ما يكون عموديًا على السطح الملامس للجسم إنها عبارة صحيحة تمامًاكقوة عادية (بالإنجليزية: Normal Force) هي أحد أنواع القوة الناتجة عن تفاعل قوة الجاذبية التي تؤثر على الأجسام ، على سبيل المثال عند وضع جسم على طاولة بحيث يكون الجسم ثابتًا ، فإن قوة الجاذبية سيؤثر على الكتاب بحيث يتم سحب الكتاب لأسفل بسبب هذه القوة ، ولكن وفقًا لقانون نيوتن ، الذي ينص على أن كل قوة فعل لها رد فعل مساوٍ لها في الحجم ومعاكسًا لها في الاتجاه ، فإنها ستنتج قوة عمودية معاكسة لقوة الجاذبية وتساويها بحيث تكون القوة التي تم الحصول عليها على الكتاب مساوية للصفر ، وبالتالي يبقى الكتاب في مكانه ثابتًا دون أن ينخفض إلى الأسفل أو يرتفع إلى الأعلى ، وفيما يلي القوانين الرياضية المستخدمة في حساب القوة المتعامدة مع الأشياء ، وهي كالتالي:
القوة العمودية على سطح أفقي
القوة العمودية المؤثرة على السطح الأفقي هي:
قوة الجاذبية = القوة العادية
قوة الجاذبية = كتلة الجسم x تسارع الجاذبية
تسارع الجاذبية = 9.81 م / ث²
القوة العادية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية
القوة الطبيعية = كتلة الجسم × 9.81
قوة طبيعية على سطح مائل
القوة العادية المؤثرة على السطح المائل هي:
القوة العادية = كتلة الجسم x تسارع الجاذبية x cos زاوية الميل
القوة العادية = كتلة الجسم x 9.81 x cos زاوية الميل
أنظر أيضا: ما هي القوة المؤثرة على مضرب البيسبول؟
أمثلة لحساب القوة العادية
فيما يلي بعض الأمثلة العملية لكيفية حساب القوة الطبيعية المؤثرة على الأشياء ، سواء كانت هذه الأشياء على سطح مائل أو سطح مستو ، وهذه الأمثلة كالتالي:
- المثال الأول: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم يقع على سطح أفقي ، حيث كتلة هذا الجسم تساوي 5 كجم
طريقة الحل:كتلة الجسم = 5 كيلوغرامات
تسارع الجاذبية = 9.81 م / ث²
القوة العادية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية
القوة العادية = 5 × 9.81
القوة العادية = 49 نيوتن - المثال الثاني: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم على سطح مستو ، حيث كتلة الجسم تساوي 7.6 كجم
طريقة الحل:كتلة الجسم = 7.6 كيلوجرام
تسارع الجاذبية = 9.81 م / ث²
القوة العادية = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية
القوة العادية = 7.6 × 9.81
القوة العادية = 74.55 نيوتن - المثال الثالث: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم على مستوى مائل بزاوية 60 درجة من الأفق ، حيث تكون كتلة الجسم 10 كجم
طريقة الحل:كتلة الجسم = 10 كيلوجرام
تسارع الجاذبية = 9.81 م / ث²
زاوية الميل = 60 درجة
القوة العادية = كتلة الجسم x تسارع الجاذبية x cos زاوية الميل
القوة العادية = 10 × 9.81 × كوس 60
القوة العادية = 98.1 × 0.5
القوة العادية = 49 نيوتن - المثال الرابع: احسب القوة العمودية المؤثرة على جسم على سطح مائل بزاوية 45 درجة من الأفق ، حيث كتلة الجسم تساوي 3.5 كجم
طريقة الحل:كتلة الجسم = 3.5 كيلوجرام
تسارع الجاذبية = 9.81 م / ث²
زاوية الميل = 45 درجة
القوة العادية = كتلة الجسم x تسارع الجاذبية x cos زاوية الميل
القوة العادية = 3.5 × 9.81 × 45
القوة العادية = 34.335 × 0.707
القوة العادية = 24.27 نيوتن
أنظر أيضا: القوة التي تعطي الشكل المنحني للمقذوف هي القوة
وفي ختام هذا المقال عرفنا أن العبارة يكون اتجاه القوة العمودية دائمًا عموديًا على السطح الملامس للجسم إنها بيان صحيح تمامًا ، حيث أوضحنا بالتفصيل ما هي القوة وما هي القوة العمودية ، وذكرنا في خطوات تفصيلية كيفية حساب القوة العمودية للأجسام ، سواء كانت هذه الأجسام تقع على أسطح أفقية أو مائلة.