القوى المؤثرة على الجسم المعلق بخيط:
قبل حرق الخيط:
قوة الشد في الخيط (T): هي قوة شد الخيط على الجسم، واتجاهها عموديًا للأعلى.
وزن الجسم (W): هي قوة الجاذبية الأرضية المؤثرة على الجسم، واتجاهها عموديًا للأسفل.
تصنيف القوى:
قوة الشد في الخيط: قوة طبيعية.
وزن الجسم: قوة طبيعية.
بعد حرق الخيط:
وزن الجسم (W): هي القوة الوحيدة المؤثرة على الجسم، واتجاهها عموديًا للأسفل.
حساب تسارع الجسم:
بعد حرق الخيط، يصبح الجسم في حالة سقوط حر، ونستطيع حساب تسارعه باستخدام قانون نيوتن الثاني:
F = ma
حيث:
F: القوة المؤثرة على الجسم (وزن الجسم)
m: كتلة الجسم
a: تسارع الجسم
بما أن القوة الوحيدة المؤثرة على الجسم هي وزن الجسم، فإن:
W = mg
حيث:
W: وزن الجسم
m: كتلة الجسم
g: تسارع الجاذبية الأرضية (9.8 م/ث²)
وبالتالي، فإن تسارع الجسم:
a = g = 9.8 م/ث²
ملاحظة:
لا تؤثر مقاومة الهواء على الجسم في هذه الحالة، حيث أن كتلة الجسم صغيرة جدًا.
تعتبر هذه الحالة مثالية، ولا تأخذ بعين الاعتبار أي احتكاك بين الجسم والهواء.
الخلاصة:
قبل حرق الخيط، تؤثر قوتان على الجسم المعلق بخيط: قوة الشد في الخيط ووزن الجسم.
بعد حرق الخيط، تصبح القوة الوحيدة المؤثرة على الجسم هي وزن الجسم.
تسارع الجسم بعد حرق الخيط هو تسارع الجاذبية الأرضية (9.8 م/ث²).
