حل نشاط 2 ص 178
النشاط:
لماذا يميل المرجح إلى الاتزان في اتجاه الجسم الأثقل؟
إذا كانت كتلة الجسمين A و B متساوية، فكيف يمكننا تحديد الجسم الأثقل؟
ما هي العوامل التي تؤثر على اتزان المرجح؟
الحل:
1. لماذا يميل المرجح إلى الاتزان في اتجاه الجسم الأثقل؟
يميل المرجح إلى الاتزان في اتجاه الجسم الأثقل بسبب عزم الدوران. عزم الدوران هو مقدار القوة التي تدور جسمًا حول محور. في حالة المرجح، يكون محور الدوران هو نقطة تعليق المرجح.
الجسم الأثقل: يولد عزم دوران أكبر بسبب قوته الأكبر وذراعه الطويلة (المسافة من نقطة التعليق).
الجسم الأخف: يولد عزم دوران أصغر بسبب قوته الأصغر وذراعه القصيرة.
2. إذا كانت كتلة الجسمين A و B متساوية، فكيف يمكننا تحديد الجسم الأثقل؟
في هذه الحالة، لا يمكننا تحديد الجسم الأثقل من خلال الكتلة فقط، لأنها متساوية.
ولكن:
يمكننا تحديد الجسم الأثقل من خلال الحجم.
الجسم ذو الحجم الأكبر يكون عادةً أكثر كثافة، وبالتالي أثقل.
يمكننا أيضًا استخدام مقياس الكثافة لتحديد كثافة كل جسم، ومن ثم تحديد الجسم الأثقل.
3. ما هي العوامل التي تؤثر على اتزان المرجح؟
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على اتزان المرجح، منها:
كتلة الجسمين: الجسم الأثقل يميل إلى الاتجاه إلى أسفل.
مسافة الجسمين من نقطة التعليق: كلما زادت المسافة، زاد عزم الدوران.
ارتفاع نقطة التعليق: كلما ارتفعت نقطة التعليق، زادت حساسية المرجح.
وجود قوى خارجية: مثل الرياح أو الاحتكاك.
ملاحظة:
يميل المرجح إلى الاتزان عندما يكون عزم الدوران الناتج عن الجسمين متساويًا.
يمكن استخدام قانون عزم الدوران لحساب اتزان المرجح.
قانون عزم الدوران:
عزم الدوران = القوة × ذراع القوة
ذراع القوة = المسافة من نقطة التعليق إلى خط عمل القوة
مثال:
إذا كانت كتلة الجسم A هي 10 كجم وكتلة الجسم B هي 5 كجم، وذراع القوة للجسم A هو 1 متر وذراع القوة للجسم B هو 2 متر، فسيظل المرجح في اتزان.
الحل:
عزم الدوران للجسم A: 10 كجم × 1 متر = 10 نيوتن متر
عزم الدوران للجسم B: 5 كجم × 2 متر = 10 نيوتن متر
بما أن عزم الدوران للجسمين متساوٍ، فإن المرجح سيبقى في اتزان.
ملاحظة:
يمكنك العثور على المزيد من المعلومات حول المرجح وعزم الدوران في الكتب المدرسية أو على الإنترنت.
مواقع مفيدة:
[[تمت إزالة عنوان URL غير صالح]]([تمت إزالة عنوان URL غير صالح])
https://www.britannica.com/science/torque