نشاط ص 234 في الفيزياء اولي ثانوي
السؤال:
ما هي القوة التي تؤثر على جسم يتحرك بسرعة ثابتة على سطح أفقي أملس؟
الإجابة:
لا تؤثر أي قوة على جسم يتحرك بسرعة ثابتة على سطح أفقي أملس، لأن الجسم في هذه الحالة في حالة توازن.
التوضيح:
وفقاً لمبدأ نيوتن الأول، فإن الجسم الساكن يبقى ساكناً، والجسم المتحرك يبقى متحركاً بسرعة ثابتة في خط مستقيم ما لم تؤثر عليه قوة خارجية.
وإذا كانت السرعة ثابتة، فإن التسارع يساوي صفراً. ووفقاً لمعادلة نيوتن الثانية، فإن التسارع يساوي حاصل قسمة القوة على الكتلة.
وبالتالي، فإن القوة تساوي صفراً.
التطبيق:
إذا وضعنا كرة على سطح أفقي أملس، فإنها ستستمر في الحركة بنفس السرعة إلى الأبد، ما لم تؤثر عليها قوة خارجية، مثل قوة الاحتكاك أو قوة جذب أخرى.
السؤال الثاني:
ما هي القوة التي تؤثر على جسم يتحرك بسرعة ثابتة على سطح أفقي خشن؟
الإجابة:
تؤثر قوة الاحتكاك على جسم يتحرك بسرعة ثابتة على سطح أفقي خشن.
التوضيح:
قوة الاحتكاك هي القوة التي تؤثر على سطحين ملامسين، وتميل إلى إبطاء حركة الجسم أو إيقافها.
وقوة الاحتكاك تتناسب طردياً مع معامل الاحتكاك بين السطحين، وتزداد مع زيادة وزن الجسم.
وإذا كانت السرعة ثابتة، فإن قوة الاحتكاك تساوي قوة أخرى تعمل في الاتجاه المعاكس، مثل قوة دفع أو قوة جذب.
التطبيق:
إذا دفعنا كرة على سطح أفقي خشن، فإنها ستستمر في الحركة بنفس السرعة إلى أن تتوقف بسبب قوة الاحتكاك.
السؤال الثالث:
ما هي القوة التي تؤثر على جسم يتحرك بسرعة متزايدة على سطح أفقي خشن؟
الإجابة:
تؤثر قوة الاحتكاك، بالإضافة إلى قوة أخرى، على جسم يتحرك بسرعة متزايدة على سطح أفقي خشن.
التوضيح:
إذا كان الجسم يتحرك بسرعة متزايدة، فإن التسارع يساوي صفراً. ووفقاً لمعادلة نيوتن الثانية، فإن التسارع يساوي حاصل قسمة القوة على الكتلة.
ولذلك، فإن القوة تساوي حاصل ضرب الكتلة في التسارع.
وقوة الاحتكاك تميل إلى إبطاء حركة الجسم، وبالتالي فإن القوة الأخرى التي تؤثر على الجسم هي قوة تدفعه إلى الأمام.
التطبيق:
إذا دفعنا سيارة على طريق خشن، فإنها ستزداد سرعتها بسبب قوة دفع المحرك، بالإضافة إلى قوة الاحتكاك التي تميل إلى إبطاء حركتها.
الخلاصة:
لا تؤثر أي قوة على جسم يتحرك بسرعة ثابتة على سطح أفقي أملس.
بينما تؤثر قوة الاحتكاك على جسم يتحرك بسرعة ثابتة على سطح أفقي خشن، بالإضافة إلى قوة أخرى، مثل قوة دفع أو قوة جذب.
وإذا كان الجسم يتحرك بسرعة متزايدة على سطح أفقي خشن، فإن قوة الاحتكاك تميل إلى إبطاء حركته، بالإضافة إلى قوة أخرى، مثل قوة دفع المحرك.
