اسئلة الفصل الثالث

7-3 قوة الإحتكاك

نشاط   دراسة قوة الاحتكاك

أدوات النشاط : قبان حلزوني , جسم معدني بهيئة متوازي المستطيلات , منضدة أفقية , لوح زجاج و لوح خشب .

الخطوات :

• ضع لوح الزجاج فوق سطح المنضدة الأفقية .
• ضع الجسم المعدني فوق لوح الزجاج , ثم حاول سحبه بواسطة القبان الحلزوني حتى تصبح قراءته (F1) عند بدء الجسم الشروع بالحركة .
• نستبدل لوح الزجاج بلوح الخشب ثم نكرر الخطوات السابقة نفسها ونسجل قراءة القبان الحلزوني (F2) عند بدء الجسم الشروع بالحركة أيضا .

- نلاحظ ان قراءة القبان في الحالة الثانية أكبر من قراءة القبان في الحالة الأولى .

أي أن (F2 > F1) . وهذا أن قوة الاحتكاك بين الخشب والجسم المعدني أكبر من قوة الاحتكاك بين الزجاج والجسم المعدني نفسه.

الاستنتاج : أن قوة الاحتكاك عند بدء الجسم الشروع بالحركة يعتمد مقدارها على طبيعة السطحين المحتكين .

وللاحتكاك فوائد ومضار .

ومن فوائده :

- المشي على سطح الأرض
- مسك الأشياء
- هضم الطعام

ومن مضاره :

- تأكل أجزاء المحرك , لذلك يزيت المحرك لتقليل الاحتكاك.
- أعاقة الحركة بين الأجسام المحتكة .
- تبدد الطاقة .

6-3 وحدة قياس القوة

تقاس القوة بوحدة النيوتن (N) وعلى سبيل المثال الجسم الذي كتلته  1kg يزن 9.8N والجسم الذي كتلته 50kg يزن 490N وعليه فأن :

وزن الجسم هو قوة جدب الأرض للجسم .

ويكون :

الوزن = الكتلة تعجيل × الجاذبية 

w = m × g

حيث أن : g = 9.8N / kg

5-3 أنواع القوى

 

يوجد في الطبيعة أربعة أنواع من القوى الأساسية وهي لاحظ الشكل (3-16) :

1. القوة النووية القوية .
2. القوة الكهربائية والمغناطيسية .
3. القوة النووية الضعيفة .
4. قوة الجاذبية .

تكملة 3-4 " محصلة القوى "

الجسم الذي تؤثر فيه عدة قوى في ان واحد ومن نقطة واحدة فإن تأثير هذه القوى مجتمعة يسمى محصلة القوى.

فإذا كانت القوى المؤثرة في نقطة واحدة وتكون :

a) باتجاه واحد فإن القوة المحصلة F تساوي المجموع الجبري للقوى المؤثرة F2 , F1  أي إن اتجاه F باتجاه القوة F2 , F1 لاحظ الشكل (3-12)

F =F1+F2

b) باتجاهين متعاكسين فإن القوة المحصلة تساوي الفرق بين القوتين المؤثرتين (لتكن F > F ) فإن القوة المحصلة باتجاه القوة الأكبر أي باتجاه F2 ويكون F = F2 - F1 :  لاحظ الشكل (3-13)

 

c) بحالة تعادل F=0  أي أن لذا يكون الجسم في حالة اتزان. ويكون الجسم متزنا إذا كان ساكنا أو متحركا بسرعة ثابتة .
لاحظ الشكل (3-14) و (3-15)

أمثلة حول القوة

4-3 كيف نمثل القوة بالرسم

تعد القوة من الكميات الاتجاهية , أي لها صفات العناصر نفسها الممثلة بالمتجه. أي أن القوة لها نقطة تأثير , وخط فعل , واتجاه ومقدار .

نمثل القوة بسهم وتكون :

• بداية السهم (O) يمثل نقطة تأُثير القوة ( نقطة O )
• طول السهم (OA) يمثل مقدار القوة وفق مقياس رسم مناسب.
• رأس السهم يشير ألى أتجاه القوة .
• الخط الذي ينطبق عليه السهم يمثل خط فعل القوة .
• كما موضح في الشكل (3-9)

3-3 أثر القوة في الاجسام المتحركة

عند قذف كرة البليارد بقوة نحو الهدف أو ركل كرة بالقدم فإن القوة في الحالتين جعلت الكرة الساكنة تكتسب سرعة معينة لاحظ الشكل (3-7) . واحيانا يحصل تباطؤ في الحركة عند إيقاف السيارة المتحركة باستعمال الموقف ( البريك ) لاحظ الشكل (3-8) . فإذا كان اتجاه القوة المؤثرة مع اتجاه الحركة تزايدت سرعة الجسم المتحرك وإن كان متجه القوة المؤثرة بعكس اتجاه الحركة تناقصت سرعة الجسم المتحرك .

نشاط 1 - قوة المرونة

أدوات النشاط : نابض حلزوني , جسم معدني.

الخطوات :

• علق الجسم في النابض الحلزوني , فالجسم لا يسقط نحو الأسفل كما موضح بالشكل (3-4)
• هل النابض يؤثر بقوة على الجسم المعلق ؟
• ماذا يحصل لو انقطع النابض ؟
• هل ان القوة التي يؤثر بها النابض على الجسم هي قوة تماس ؟

 

 

وقد يكون تأثير القوى بين الأجسام بصورة غير مباشرة ( تأثير عن بعد ) كقوة التجاذب بين الاقطاب المغناطيسية المتشابهة , وقوة التجاذب بين الاجسام ذات الشحنات الكهربائية المتشابهة وقوة الجاذبية الارضية , والقوى النووية لاحظ الاشكال (3-5) و (3-6)