تمثيل القوة باستخدام المتجهات :

محصلة القوى (2) :

 

 بحثنا في البند السابق في محصلة مجموعة قوى تعمل في اتجاه واحد أو في اتجاهين متعاكسين تماماً وعرفنا أن محصلتها تساوي مجموعها المتجهي وباتجاه القوة الأكبر .إن عملية الجمع هنا عملية حسابية بسيطة ( جمع وطرح الأعداد كما تعلمناها في المدرسة الابتدائية ) ، ولكن كيف يكون الأمر لو أثرت قوتان على جسم ولم تكونا متحدتين أو متعاكستين في الاتجاه ، كم تكون محصلتهما في هذه الحالة . من الأمثلة الواقعية على ذلك حركة السفن في البحر ، وحركة الطائرات في الجو ، والسيارات في البر .

مقدارها 75 نيوتن واتجاهها 30 ْ شمال الشرق

ق2

مقدارها 45 نيوتن باتجاه الشرق ، والثانية

 ق1

أثرت قوتان على جسم الأولى

مثال (1) :

 أوجد القوة المحصلة ( ح ) .

الحل :

يمكن أن نجد المحصلة بسهولة باستخدام الرسم ويتم ذلك بأن نحدد موقعاً مفترضاً لنقطة التأثير ، وأن نختار مقياس رسم مناسب لتمثيل مقدار كل قوة . وفي حالتنا هذه سنعتبر كل 15 نيوتن يمثلها 1 سم على الرسم .

ـ حدد نقطة التأثير ولتكن أ .
ـ ارسم من
(أ) خطاً طوله 3سم ويتجه شرقاً ( إلى اليمين ) وينتهي عند النقطة ب فيمثل هذا الخط القوة ق1.
ـ ارسم من
(أ) خطاً طوله 5 سم ويتجه 30 ْ شمال الشرق ( يصنع مع القوة ق1 زاوية = 30 ْ ) وطوله = 5 سم وينتهي عند النقطة ج ويمثل القوى ق2 .

ـ انقل القوة ق2 إلى ب وارسم خطاً يمثلها مقداراً واتجاهاً وينتهي عند (د) إن هذا الخط ب د يوازي الخط أ ج ويساويه أي أن = ويوازي .

 

 تذكير : القوتان المتساويتان هما قوتان متوازيتان في نفس المستوى ولهما نفس الطول أي نفس المقدار وإن اختلفت نقطة إسناد كل منهما .
 

ـ إن المتجه ------ = محصلة ( ح ) القوتين ق1 ، ق2 أكمل الفراغ . ....................... ( الجواب : )

ـ قس طول أ د ، إذا كان رسمك دقيقاً ستجد أن = 7.6 ـ 7.8 سم .

 116.2 نيوتن والقيمة على الرسم ستكون قريبة جداً من هذه القيمة الحقيقية .

»

ـ إن قيمة المحصلة ( ح ) الفعلية

ـ إذا كان طول أ د في رسم أحد الطلاب = 7.7 سم . فما مقدار المحصلة للقوتين ق1 ، ق2 حسب هذه النتيجة .

اكتبوا لنا ملاحظاتكم واستفساراتكم

تحرير : المدرسة العربية  www.schoolarabia.net

اعداد : أ . سليم حمام .

تاريخ التحديث: أيلول 2003

تاريخ التحديث:  تشرين الثاني 2008

Copyright © 2001 - 2012 SchoolArabia. All rights reserved الحقوق القانونية و حقوق الملكية الفكرية محفوظة للمدرسة العربية