العجلة المركزية
تُعرَّف العجلة المركزية بأنها التسارع الذي يغير من اتجاه حركة الجسم المتحرك في مسار دائري. وبالنسبة للجسم المتحرك على محيط دائرة، فإن العجلة المركزية تساوي:
a = v^2 / r
حيث:
- a هي العجلة المركزية، بوحدة m/s^2
- v هي السرعة الخطية للجسم، بوحدة m/s
- r هو نصف قطر الدائرة، بوحدة m
في هذه الحالة، فإن:
- m = 5 kg
- v = 5 m/s
- r = 1 m
لذا، فإن العجلة المركزية تساوي:
a = (5 m/s)^2 / 1 m
a = 25 m/s^2
قوة الجاذبية الأرضية
تُعرَّف قوة الجاذبية الأرضية بأنها القوة التي تجذب الأرض الأجسام إليها. وبالنسبة لجسم كتلته m على سطح الأرض، فإن قوة الجاذبية الأرضية تساوي:
F = mg
حيث:
- F هي قوة الجاذبية الأرضية، بوحدة N
- m هي كتلة الجسم، بوحدة kg
- g هي تسارع الجاذبية الأرضية، بوحدة m/s^2
في هذه الحالة، فإن:
لذا، فإن قوة الجاذبية الأرضية تساوي:
F = 5 kg * 9.8 m/s^2
F = 49 N
الجواب
العجلة المركزية = 25 m/s^2 قوة الجاذبية الأرضية = 49 N
التعليق
يمكن ملاحظة أن العجلة المركزية أكبر من قوة الجاذبية الأرضية، وهذا يعني أن القوة المركزية هي القوة الحقيقية التي تسحب الجسم إلى مركز الدائرة.